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计及换相动态的直流换相失败在线预警方法

电力系统保护与控制 2023年第19期51卷 32-41页

作者：李大虎周泓宇姚伟周悦饶渝泽文劲宇国网湖北省电力有限公司湖北武汉430077 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北武汉430074

单一直流换相失败易引发其相邻直流同时换相失败,严重时将造成直流闭锁引发连锁故障,开展多馈入直流换相失败预警研究及预防对保障电力系统安全稳定至关重要。提出了基于预测换相电压-时间面积的多馈入直流换相失败在线预警方法。首先,... 详细信息

单一直流换相失败易引发其相邻直流同时换相失败,严重时将造成直流闭锁引发连锁故障,开展多馈入直流换相失败预警研究及预防对保障电力系统安全稳定至关重要。提出了基于预测换相电压-时间面积的多馈入直流换相失败在线预警方法。首先,通过解析直流换相过程中的交流电压、直流电流动态,实现对换相电压-时间积分面积的实时预测。其次,基于前述预测方法从单一直流系统到多馈入直流系统推导了直流输电换相失败预警系数,并对该系数的主要参数进行了整定。然后将该系数引入换相失败预防控制环节为例说明其应用方式。最后,在PSCAD/EMTDC平台中分别基于CIGREHVDC模型及多馈入模型验证了所提直流换相失败预警系数的正确性及对换相失败预防的指导性。

关键词：换相失败多馈入直流在线预警预防控制换相动态

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基于方式变化影响域辨识及故障量排序的继电保护定值在线预警

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电力系统保护与控制 2019年第16期47卷 108-114页

作者：李一泉王峰吴梓亮易江石东源广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东广州510600 广东电网有限责任公司RTDS继电保护仿真重点实验室广东广州510600 电力安全与高效湖北省重点实验室(华中科技大学) 湖北武汉430074

提出了基于方式变化影响域和故障量排序的继电保护定值快速在线预警方法。该方法以保护所在位置的短路电流、分支系数等继电保护定值计算相关故障量的变化率为判据,确定线路和变压器等电网元件开断后,定值将受到显著影响的保护集合。通... 详细信息

提出了基于方式变化影响域和故障量排序的继电保护定值快速在线预警方法。该方法以保护所在位置的短路电流、分支系数等继电保护定值计算相关故障量的变化率为判据,确定线路和变压器等电网元件开断后,定值将受到显著影响的保护集合。通过对故障量计算结果的排序优化来进一步提高定值在线分析的速度,实现继电保护定值的快速在线预警。工程实际应用表明,该方法可以快速准确地预警存在保护定值隐患的电网特殊运行方式和保护装置。

关键词：继电保护定值在线预警方式变化影响域

基于临界惯量和预想故障的含风电电力系统暂态功角稳定在线预警

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电力系统保护与控制 2023年第16期51卷 72-83页

作者：张钢宗启航柯贤波姚伟李天琦王吉利程林文劲宇国家电网有限公司西北分部陕西西安710048 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 湖北武汉430074 中电普瑞电力工程有限公司北京102200

大规模风电接入使得电力系统惯量水平降低,暂态功角失稳风险加剧,开展含风电电力系统故障前的暂态功角稳定在线预警对保障其安全稳定至关重要。提出了基于临界惯量和预想故障的含风电电力系统暂态功角稳定在线预警方法。首先,通过理论... 详细信息

大规模风电接入使得电力系统惯量水平降低,暂态功角失稳风险加剧,开展含风电电力系统故障前的暂态功角稳定在线预警对保障其安全稳定至关重要。提出了基于临界惯量和预想故障的含风电电力系统暂态功角稳定在线预警方法。首先,通过理论分析得到风电场在故障清除后短时间的功率恢复过程不能忽略的推论,并建立等效外特性模型,进而基于扩展等面积定则构建了计及风电场多阶段外特性的暂稳数学模型。其次,定义了含风电系统暂态功角稳定的临界等效惯量,并通过匀加速分段等效提出了实用化的求解方法,进一步提出了暂态临界惯量指数,实现稳定裕度量化分析并给出风险等级。最后,以含风电接入的四机两区域系统和IEEE39节点系统为例,仿真验证了所提方法的有效性和适用性。

关键词：风电暂态功角稳定临界惯量预想故障在线预警广域测量

大型风电基地连锁故障在线预警系统研究与开发

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电力系统保护与控制 2014年第11期42卷 142-147页

作者：吕颖孙树明汪宁渤訾鹏陈得治周强高凯何晓阳张艳军中国电力科学研究院北京100192 甘肃省电力公司风电技术中心甘肃兰州730050 国网辽宁电力有限公司辽宁沈阳110006

针对大规模风电连锁脱网事故频发,研究并开发了大型风电基地连锁故障在线预警系统。首先分析风电连锁故障的事故特征,确定建立风电连锁故障在线预警系统的关键环节,完善风机模型、建立风机保护模型和无功补偿模型。然后基于在线动态安... 详细信息

针对大规模风电连锁脱网事故频发,研究并开发了大型风电基地连锁故障在线预警系统。首先分析风电连锁故障的事故特征,确定建立风电连锁故障在线预警系统的关键环节,完善风机模型、建立风机保护模型和无功补偿模型。然后基于在线动态安全评估技术,提出了适合于大型风电基地的连锁故障在线安全预警的方案和基本结构,包括在线数据整合与预想故障集,风电场连锁脱网事故搜索方法,连锁故障严重性评估方法和连锁故障在线预警并行计算方案。研发的系统在电网中进行了实际应用,验证了所提方法的合理性和有效性。

关键词：风电基地连锁故障在线预警

考虑降雨修正的干字型耐张塔跳线风偏放电在线预警方法

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电力系统保护与控制 2015年第5期43卷 136-143页

作者：熊小伏翁世杰王建李哲梁允输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450052

近年来,输电线路屡次发生风偏放电事故,已严重影响到电力系统的安全可靠运行。由于防风偏措施代价昂贵、实施困难等因素,导致风偏放电事故难以避免。因此从运行角度出发提出一种基于气象信息的耐张塔风偏放电的在线预警方法。针对较常... 详细信息

近年来,输电线路屡次发生风偏放电事故,已严重影响到电力系统的安全可靠运行。由于防风偏措施代价昂贵、实施困难等因素,导致风偏放电事故难以避免。因此从运行角度出发提出一种基于气象信息的耐张塔风偏放电的在线预警方法。针对较常见、易发生风偏放电的干字型耐张塔,结合精细化气象预报信息,计算悬垂绝缘子串的风偏角,然后通过引入杆塔的二维笛卡尔坐标系得到中相跳线以及边相跳线与杆塔最小间隙的解析计算式,再与规程规定的允许最小间隙进行比较,得到预警结果。考虑到降雨会使间隙放电电压降低,引入降雨影响系数来修正规定的允许最小间隙以使预警更加准确。最后,通过实例分析验证了该方法的可行性和精确性。

关键词：风偏放电气象信息干字型耐张塔在线预警降雨

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电力系统低频振荡在线预警系统研究

电力系统低频振荡在线预警系统研究

作者：崔小磊华北电力大学（河北）

学位级别：硕士

目前,对电力系统低频振荡的分析大都是基于离线的,计算繁重且无实时效果,已经不能满足大联网时代系统安全稳定运行的要求。本文在分析了低频振荡原理的基础上,建立了相关的系统模型,并由此得出励磁系统和电力系统稳定器(PSS)的等值附加... 详细信息

目前,对电力系统低频振荡的分析大都是基于离线的,计算繁重且无实时效果,已经不能满足大联网时代系统安全稳定运行的要求。本文在分析了低频振荡原理的基础上,建立了相关的系统模型,并由此得出励磁系统和电力系统稳定器(PSS)的等值附加阻尼系数。然后,计算出机电模式特征值虚部,并推导出实部表达式,从而得到特征根的初值;再用反幂法快速求解出全部的机电振荡模式;此快速算法既能避免维数灾问题又能防止出现丢根现象。最后,以快速算法为核心编制了基于电力系统实时数据库的低频振荡在线预警系统软件;并用New England 10机系统进行了算例分析,结果表明了本文算法的快速性以及本文系统的可行性。

关键词：在线预警低频振荡阻尼电力系统振荡模式

电网继电保护在线预警及实时仿真技术的研究与实现

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同方学位论文库

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电网继电保护在线预警及实时仿真技术的研究与实现

作者：霍超上海交通大学

学位级别：硕士

近年来世界各地频繁发生大停电事故,其中多次事故的扩大都与继电保护有关,尤其当电网处于重载状态时,由于继电保护的隐性故障问题,保护发生误动,并引发相关线路保护的连锁动作,最终导致大停电事故或加速大停电事故的发生。而由于继电保... 详细信息

近年来世界各地频繁发生大停电事故,其中多次事故的扩大都与继电保护有关,尤其当电网处于重载状态时,由于继电保护的隐性故障问题,保护发生误动,并引发相关线路保护的连锁动作,最终导致大停电事故或加速大停电事故的发生。而由于继电保护设备的测量值变化无法实现可视化、无法准确得到故障时保护测量值的变化轨迹,为事故后分析造成了一定的困难,难以迅速找出故障原因。本文围绕这两个问题,分别在电网继电保护在线预警系统与保护实时仿真技术两个方面进行了深入的研究和探讨。本文首先针对继电保护的隐性故障问题,提出考虑隐性故障的继电保护重要度分析方法,以求找出电网继电保护最脆弱的点。并针对大潮流下保护可能存在的误动问题,开发出保护智能预警系统。系统基于国际上最流行并十分可靠的短路及潮流计算平台PSS/E,在调度端的故障信息系统主站完成预想事故计算,将计算得到的节点电压和线路电流的修正量发送给相应的各个变电站中的故障信息系统子站,通过子站召唤保护装置的定值和实时模拟量,与修正量叠加,完成预警性校核。本在线预警系统的优点在于调度端与各厂站交换的信息很少,并实现了全网并行校核。电网继电保护在线预警系统的关键技术之一是建立较为准确的保护模型,实现保护系统的实时、动态仿真。虽然已经为电力系统一次设备建立了较为准确的模型,但对于保护系统的建模仍缺乏研究。电力系统实时数字仿真器RTDS在我国已广泛推广,但其模型中缺乏完整的保护模型,本课题基于RTDS开发完整的四方公司CSC-100B数字式超高压线路保护装置仿真系统,一方面可用于测试保护智能预警系统的正确性,另一方面是对RTDS模型的补充,可用于微机保护的实时仿真,协助运行人员进行事故后分析,有重大的推广意义。

关键词：电力系统继电保护隐性故障在线预警实时仿真

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同方学位论文库

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高耗能设备能耗异常的在线预警模型研究

高耗能设备能耗异常的在线预警模型研究

作者：刘方方大连理工大学

学位级别：硕士

高耗能设备在实际运行过程中能源消耗量大、效率低、管理粗放、浪费严重、多数设备达不到满负荷运行状态,严重消耗我国的现有资源,具有巨大节能潜力。随着物联网技术的快速发展,许多高耗能设备已经实现了能耗数据的实时采集,积累了大量... 详细信息

高耗能设备在实际运行过程中能源消耗量大、效率低、管理粗放、浪费严重、多数设备达不到满负荷运行状态,严重消耗我国的现有资源,具有巨大节能潜力。随着物联网技术的快速发展,许多高耗能设备已经实现了能耗数据的实时采集,积累了大量能耗数据,是评估、分析设备能耗状况的重要依据。然而由于技术和管理等方面的不足,能耗采集过程中产生很多问题数据,难以保证能耗数据的准确性和真实性。大量能耗数据源源不断地累积到数据库中,同时正常能耗的表现不断的变化,异常能耗的表现又难以确认,正常与异常的界限极不明确,管理人员很难及时有效地发现设备能耗异常情况,最终使得能耗数据难以发挥其应有的价值。所以,如何从海量的能耗数据中快速、高效的获取有用信息,及时发现设备能源使用过程中的漏洞,使设备能耗更加合理高效,成为目前高耗能设备节能工作中亟待解决的关键问题。降低高耗能设备能源消耗的首要环节是防止由于设备低效率运行或不合理用能行为导致的能源浪费。设备能耗异常的在线预警能够实时发现设备运行过程中的能耗异常现象,对及时发现设备使用和管理上的不合理之处、杜绝因异常引起的非计划停机等不可控因素的发生、推进节能减排以及促进安全生产具有重大的意义。因此本文对高耗能设备能耗异常的在线预警问题展开研究。本文的主要研究工作如下:(1)高耗能设备能耗数据分类方法的研究及在线预警问题的剖析。深入分析高耗能设备的能耗数据特点、能耗异常来源、典型异常情景以及在数据采集、能源使用、管理中存在的问题,剖析问题复杂性和求解思路并研究一种能耗数据分类方法。(2)高耗能设备能耗异常的在线预警模型研究。针对高耗能设备运行过程中能耗模式变化频繁、异常类型多样、数据非线性、多因素、时变复杂、高重叠及强噪音特点,以提高预警的实时性、合理性和可靠性为目标,考虑设备不同工况、用能行为等因素对能耗的影响,融合人工经验,建立一种基于规则和数据挖掘的,能够动态识别不同能耗异常类型的高耗能设备能耗异常的在线预警模型。(3)高耗能设备能耗数据实时异常感知方法的研究。针对各类型异常能耗数据,设计原理不同的实时异常感知方法。以降低搜索空间规模和提高计算速度为突破口,利用无需任何先验知识的无监督方法分析能耗数据中隐含的用能规律;然后利用监督方法学习、掌握该用能规律;最后分析能耗规律相同的能耗数据,判断异常程度。(4)应用研究。将本文建立的能耗异常的在线预警模型应用到大连理工大学高耗能实验设备中,开展了实际的能耗实时监控、预警。结果表明所提模型可以动态适应能耗模式的变化,有效识别、补充不同性质的能耗异常数据,及时报告异常情况。本研究为解决物联网环境下高耗能设备能耗异常的在线预警问题提供了科学有效的模型,有利于提高设备能耗异常预警的实时性、合理性和可靠性。在实践中,该模型可以嵌入到能源管理系统中,帮助管理人员及时有效的监控设备能耗状态,发现设备使用和管理上的不合理之处,为采取有效的节能措施及故障诊断提供决策支持,具有重要的理论意义和应用价值。

关键词：高耗能设备能耗异常在线预警数据挖掘人工经验

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城市涵洞积水在线预警监控系统的研究

城市涵洞积水在线预警监控系统的研究

作者：仲志远南京理工大学

学位级别：硕士

为应对极端天气状况增多下城市积水的威胁,本文搭建了一个涵洞积水在线预警系统,以避免恶劣天气条件时可能导致的各种事故和损失,同时对道路情况进行监控。选择TMS320DM642型DSP作为硬件平台,在此基础上设计了基于图像处理的水位识别算... 详细信息

为应对极端天气状况增多下城市积水的威胁,本文搭建了一个涵洞积水在线预警系统,以避免恶劣天气条件时可能导致的各种事故和损失,同时对道路情况进行监控。选择TMS320DM642型DSP作为硬件平台,在此基础上设计了基于图像处理的水位识别算法。水位测量上,提出了通过摄像机拍摄水尺图像,并利用图像处理算法计算水位的方法。该系统设计主要包括图像采集,图像处理,预警监控,监控中心四个模块。在图像采集模块,采用了滤波算法进行图像预处理,对感兴趣区域进行分割校正;在图像处理模块,采用Sobel边缘检测,K-means聚类分析等算法有效得出水位;在预警发布模块,设定水位的预警值与历史记录,通过电子屏幕显示预警信息;在监控中心模块,设计基于PC的监控中心软件,管理整合各子系统信息并对其存储记录。该系统维护成本较低,不易受水质水温等外界因素干扰,易于安装和维护。

关键词：城市涵洞视频图像识别水位量测在线预警