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面向服务端的变电站自主可控站控层服务协议一致性测试技术

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电力自动化设备 2022年第11期42卷 211-217页

作者：郑明忠卜强生高磊彭志强张琦兵盛福国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 国网江苏省电力有限公司江苏南京210024 东方电子股份有限公司山东烟台264000

变电站二次系统通信报文规范(CMS)协议定义了将IEC 61850标准中抽象通信服务接口直接映射到传输控制协议/网际协议(TCP/IP)进行数据交换的方法,实现了对制造报文规范(MMS)的替代。为了实现变电站二次系统CMS协议的推广应用,需要开展一... 详细信息

变电站二次系统通信报文规范(CMS)协议定义了将IEC 61850标准中抽象通信服务接口直接映射到传输控制协议/网际协议(TCP/IP)进行数据交换的方法,实现了对制造报文规范(MMS)的替代。为了实现变电站二次系统CMS协议的推广应用,需要开展一致性测试。在深入理解二次系统CMS协议编码规则的基础上,分析了其与MMS的区别,面向扩展服务设计了测试用例,提出了基于协议插件的二次系统CMS协议一致性测试方法。基于所提一致性测试方法,开发了一致性测试工具,并将其应用于自主可控变电站二次设备出厂验收,提升了一致性测试效率,保证了一致性测试的准确性与可靠性。

关键词： IEC 61850标准变电站站控层服务协议一致性测试 MMS CMS

基于六序电流分量的同塔多回线横差保护选线元件

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电力系统自动化 2011年第14期35卷 93-97页

作者：张琦兵邰能灵江苏省电力公司检修分公司江苏省南京市210003 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市200240

基于同塔多回线的六序分量法解耦分析,提出了3种基于六序分量序电流的横差保护选线元件,形成了新的同塔多回线横差保护方案。文中分析了故障时选线元件的动作情况,探讨了横差保护在同塔多回线中的应用方案。基于新选线元件的保护方案对... 详细信息

基于同塔多回线的六序分量法解耦分析,提出了3种基于六序分量序电流的横差保护选线元件,形成了新的同塔多回线横差保护方案。文中分析了故障时选线元件的动作情况,探讨了横差保护在同塔多回线中的应用方案。基于新选线元件的保护方案对于单回线故障灵敏度高,且由于保护算法不涉及电压,与传统的电流方向选线元件相比,具有不受电压互感器断线影响的优点。利用PSCAD/EMTDC仿真软件进行了大量仿真,对几种选线方案进行了比较分析,证实了该保护方案的可行性。

关键词：同塔多回线横差保护六序分量法选线元件

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基于GSP的变电站二次设备一体化运维设计

电力工程技术 2022年第5期41卷 180-185页

作者：彭志强张琦兵郑明忠罗飞国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 国网江苏省电力有限公司江苏南京210024

当前变电站二次设备运维信息交互接口及人机交互界面不统一,严重制约变电站的高效运检,针对该现状,文中开展基于电力系统通用服务协议(GSP)的变电站二次设备高效运维技术研究。文中首先设计变电站二次设备一体化运维体系架构,提出基于... 详细信息

当前变电站二次设备运维信息交互接口及人机交互界面不统一,严重制约变电站的高效运检,针对该现状,文中开展基于电力系统通用服务协议(GSP)的变电站二次设备高效运维技术研究。文中首先设计变电站二次设备一体化运维体系架构,提出基于变电站运维能力描述语言(SOMCL)的变电站二次设备一体化运维信息建模方法。然后基于面向对象技术(OOT)设计变电站二次设备一体化运维服务接口及一体化运维信息交互机制,实现运维工具与被运维对象之间信息交互即插即用。最后研制变电站二次设备一体化运维工具,实现智能变电站二次设备运维标准化、可视化,达到变电站二次设备一体化高效运检的目标。文中方法在多个新建智能变电站进行了试点应用,验证了变电站二次设备一体化运维技术的可行性。

关键词：智能变电站二次设备一体化运维信息模型通用服务协议(GSP) 面向对象技术(OOT)

基于阻抗分析法的风储并网系统谐波稳定性分析

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智慧电力 2022年第6期50卷 64-71页

作者：苏大威徐伟张琦兵陈颖杰国网江苏省电力有限公司江苏南京210024 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京211106

储能系统多通过逆变器接入电网,大量的并网逆变器会对网络的稳定性造成较大的影响,易引发谐振。建立了风储并网系统的阻抗模型,研究了风机转子侧电流环比例增益和积分增益、储能逆变器电流环比例增益和积分增益对系统稳定性的影响。采... 详细信息

储能系统多通过逆变器接入电网,大量的并网逆变器会对网络的稳定性造成较大的影响,易引发谐振。建立了风储并网系统的阻抗模型,研究了风机转子侧电流环比例增益和积分增益、储能逆变器电流环比例增益和积分增益对系统稳定性的影响。采用基于入网电流反馈的有源阻尼振荡抑制策略,提高弱电网条件下风储并网系统的谐波稳定性,并分析了其控制参数对谐波振荡抑制的影响。最后通过仿真结果,验证了分析结论的准确性和方法的有效性。

关键词：储能系统风储系统阻抗分析法并网逆变器奈奎斯特判据

基于微服务架构的变电站自动化装置远程运维技术

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电力工程技术 2022年第4期41卷 177-182页

作者：张敏徐春雷张琦兵彭志强沈健侯明国智能电网保护和运行控制国家重点实验室南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏南京211106 国网江苏省电力有限公司江苏南京210024 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103

为了适应变电站无人值守的趋势,提高变电站自动化装置调试和运维效率,同时满足运维业务灵活扩展的需求,文中开展基于微服务架构的变电站自动化装置远程运维技术研究。首先,根据运维业务需求设计远程运维系统架构和功能;其次,研发边缘计... 详细信息

为了适应变电站无人值守的趋势,提高变电站自动化装置调试和运维效率,同时满足运维业务灵活扩展的需求,文中开展基于微服务架构的变电站自动化装置远程运维技术研究。首先,根据运维业务需求设计远程运维系统架构和功能;其次,研发边缘计算平台,采用容器技术实现运维业务应用程序(App)化,设计设备和App即插即用、主动上线交互协议和流程;最后,研制硬件通用、软件解耦、功能灵活的微服务运维网关,并研发虚拟人机交互、版本管控、运维调试等App。系统已在南京地区某220 kV变电站进行了试点应用,结果证明,该系统能够提升试点变电站的运维管理效率。

关键词：自动化装置远程运维微服务边缘计算容器技术应用程序(App)

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同塔四回输电线的相模变换

中国电机工程学报 2009年第34期29卷 57-62页

作者：张琦兵邰能灵袁成金红核林尉上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市闵行区200240 上海市超高压输变电公司上海市普陀区200063

对适用于同塔四回输电线的相模变换方法进行总结分析,考虑更接近于现场实际应用的同塔四回输电线结构,提出利用十二序分量扩展法对网络方程解耦,对故障序网图进行分析,并从数学上对同塔四线相模变换时相似变换矩阵的充分必要条件进行了... 详细信息

对适用于同塔四回输电线的相模变换方法进行总结分析,考虑更接近于现场实际应用的同塔四回输电线结构,提出利用十二序分量扩展法对网络方程解耦,对故障序网图进行分析,并从数学上对同塔四线相模变换时相似变换矩阵的充分必要条件进行了计算证明。分析更普遍适用的同塔四回输电线模型,对其相模变换方法进行计算分析。在此基础上,对应用于同塔四回线相模变换的几种方法进行比较。结果表明,在四回线线路参数相差不大时,所提出的十二序分量扩展法的计算量小,故障序网图简单,更便于电力系统分析。

关键词：同塔四回线相模变换相似变换矩阵序网图

电网调度自动化系统信息品质分析新方法及其应用

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电力系统保护与控制 2018年第4期46卷 150-157页

作者：彭志强张琦兵国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 国网江苏省电力有限公司江苏南京210024

电网调度自动化信息交互涵盖变电站过程层、间隔层、站控层、变电站与调控主站之间、主站与主站之间等环节,各环节不同应用间的信息通信标准具有各自的信息品质码。完整地解读了IEC系列标准与国内电力行业标准关于信息品质的规定。从调... 详细信息

电网调度自动化信息交互涵盖变电站过程层、间隔层、站控层、变电站与调控主站之间、主站与主站之间等环节,各环节不同应用间的信息通信标准具有各自的信息品质码。完整地解读了IEC系列标准与国内电力行业标准关于信息品质的规定。从调控数据交互信息品质应用角度考虑,介绍了IEC 62361-2标准内容,梳理了IEC系列标准(IEC61850、IEC60870-5-104、IEC60870-6、IEC61970等)及国内电力行业标准(DL476)关于信息品质码的基本原理。结合智能电网调度控制系统对基础数据的应用,提出了数据交互合成信息品质处理原则,详细分析了调控数据交互过程中不同通信规约之间信息品质映射规则。最后基于信息品质应用创新性地提出了一种基于取代服务的调控信息验收核对方法。

关键词：智能电网调度自动化信息品质 IEC62361 IEC61850 IEC60870 取代服务

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同塔四回输电线电流差动保护研究

同塔四回输电线电流差动保护研究

作者：张琦兵上海交通大学

学位级别：硕士

同塔四回线路输电是有效利用线路走廊、提高输电容量、降低电力建设成本的一种有效方法。在同塔四回输电线路中,由于四回线路间存在互感,以及存在异常复杂的跨线故障,给故障分析、保护方案配置以及整定计算都带来了很大的挑战。光纤通... 详细信息

同塔四回线路输电是有效利用线路走廊、提高输电容量、降低电力建设成本的一种有效方法。在同塔四回输电线路中,由于四回线路间存在互感,以及存在异常复杂的跨线故障,给故障分析、保护方案配置以及整定计算都带来了很大的挑战。光纤通信技术的发展为同塔四回输电线路的主保护即电流差动保护提供了良好的技术支撑。因此,研究同塔四回输电线电流差动保护对提高同塔四回线的保护速动性、供电可靠性及电网的安全稳定性具有重要意义。本文是作者在硕士生研究期间对500千伏同塔四回输电线路电流差动保护方面科研的总结,主要包括以下内容: (1)首先研究同塔四回输电线的分析基础——同塔四回输电线相模变换,针对两种更符合实际的同塔四回线数学模型,分别从数学上推导了相模变换时相似变换矩阵所须的充分必要条件。并考虑四回线不同的连接方式,对同塔四回线的故障序网图进行分析,为同塔四回线电量分析及数值计算打下理论基础。 (2)线路的分布电容电流可能会影响电流差动保护的灵敏度与可靠性,本文对同塔四回线的电容电流进行了分析。同塔四回线由于线路回数的增加使得该影响更加复杂和显著,电流差动保护在同塔四回线中应用时需要详细考虑电容电流的补偿。在相模变换的基础上,本文提出了适合于同塔四回线的电容电流补偿方案,基于此补偿方案,电流差动保护的灵敏度与可靠性都有效提高。 (3)同塔四回线的故障电流经相模变换后有着不同的故障反映能力,因此选择不同的相模变换矩阵,综合利用不同的模量,能实现单相接地故障的选相及分相动作。基于上述原理,本文提出了同塔四回线模量电流差动保护方案,其电容电流补偿方案更简单,而且有足够的灵敏度与动作速度。 (4)同塔四回线电容电流补偿复杂,而且电容电流很难完全补偿,需要寻求更好的电流差动保护方案。本文采用线路的贝瑞隆模型,推导四回线电流的计算公式,该计算电流在区内故障时与采样电流有较大差值,而区外故障时基本相等。利用数学形态学梯度提取计算电流与采样电流的故障后变化量,文中提出了适合于同塔四回输电线的贝瑞隆电流差动保护,由于该保护方案在模型上已计及分布电容,所以不受电容电流的影响,具有较高的灵敏度与可靠性。对于上述各种保护方案,文中都利用仿真软件建立相应的基于分布参数的同塔四回线模型并验证,证实了各种保护方案的可行性与有效性。最后,综合全文进行总结,指出研究中有待解决的问题及进一步研究的方向。

关键词：同塔四回输电线电流差动保护相模变换电容电流补偿贝瑞隆数学形态学

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基于GSP的变电站监控系统远程运维技术

电力自动化设备 2019年第4期39卷 210-216页

作者：彭志强张琦兵苏大威霍雪松张小易国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 国家电网公司重点实验室变电站智能设备检测技术实验室江苏南京211103 国网江苏省电力有限公司江苏南京210024

为适应无人值守变电站模式、提高变电站监控系统运维效率,应用信息与通信技术(ICT)开展变电站自动化远程运维技术研究与应用。设计了基于电力系统通用服务协议的变电站自动化远程运维体系架构,建立主子站之间的信息交互框架。遵循电力... 详细信息

为适应无人值守变电站模式、提高变电站监控系统运维效率,应用信息与通信技术(ICT)开展变电站自动化远程运维技术研究与应用。设计了基于电力系统通用服务协议的变电站自动化远程运维体系架构,建立主子站之间的信息交互框架。遵循电力系统二次系统安全防护要求,设计了涵盖通信层、协议层及应用层的全过程纵深安全管控系统架构,提出面向服务生命周期的全过程管控流程。面向变电站监控系统远程运维需求,提炼了远程运维五大类应用功能。根据远程运维技术方案,搭建完整的测试环境,开展远程运维互操作联调实验,通过测试验证了技术方案的可行性。该技术方案在江苏电网南京与苏州地区进行了试点应用。

关键词：远程运维智能变电站监控系统通用服务协议互操作实验