數(shù)字化變電站系統(tǒng)中若干關(guān)鍵算法研究.pdf

1、非常規(guī)互感器技術(shù)的發(fā)展、IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的頒布實施、高速以太網(wǎng)通信技術(shù)的逐漸成熟和智能斷路器技術(shù)的發(fā)展使變電站自動化領(lǐng)域進入了新的發(fā)展模式。變電站自動化系統(tǒng)從信息的采集、傳輸?shù)教幚矶季邆淞藢崿F(xiàn)全數(shù)字化的可能,數(shù)字化變電站已經(jīng)成為未來變電站自動化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。相比于常規(guī)變電站系統(tǒng),目前數(shù)字化變電站系統(tǒng)的二次范圍已經(jīng)從傳統(tǒng)的保護、測控等擴大到通信網(wǎng)絡(luò),對數(shù)字化變電站的建設(shè)也提出了新的要求。針對其中的技術(shù)要求,本文從以下幾個關(guān)鍵難點

2、問題入手分析,研究解決問題的方法,為數(shù)字化變電站技術(shù)的工程實際應(yīng)用提供參考。首先,數(shù)字化變電站采用過程總線通信后,由于其通信數(shù)據(jù)種類繁多、流量大,且報文優(yōu)先級存在差異,或者由于強干擾導(dǎo)致CRC校驗出差等,都可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)的丟失、延時或亂序,同時通信網(wǎng)絡(luò)中還可能出現(xiàn)鏈路故障,因此數(shù)字化變電站通信中將出現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性與一致性問題。本文根據(jù)電力系統(tǒng)波形特點提出一種SMV丟包實時補償算法,闡明了其原理,指出了其優(yōu)勢所在,并對該算法做了詳細(xì)的仿真和

3、誤差分析。結(jié)果表明該算法能夠滿足保護需求,初步解決了通信數(shù)據(jù)的完整性和一致性問題。其次,數(shù)字化變電站中過程層的數(shù)字化主要體現(xiàn)在電子式互感器和合并單元的大量使用上,這對數(shù)字化變電站的測試系統(tǒng)提出了新的要求。而RTDS中尚缺乏電子式互感器模型。本文基于RTDS研究并建立了Rogowski線圈電子式電流互感器的數(shù)值仿真模型,同時針對目前Rogowski線圈積分環(huán)節(jié)存在的零點漂移和積分初值設(shè)置問題以及電子式互感器和保護、測控等的非整數(shù)倍采樣率轉(zhuǎn)

4、換問題,提出采用一階慣性環(huán)節(jié)替代傳統(tǒng)數(shù)字積分,利用正弦函數(shù)的預(yù)估法設(shè)定積分初值以及高效的多采樣率變換算法,在RTDS中的仿真測試結(jié)果驗證了其可行性。最后,數(shù)字化變電站中保護、測控和錄波等功能的一體化已成為發(fā)展的必然趨勢,因此就要求這些功能能夠共享軟、硬件平臺。如何在系統(tǒng)頻率偏移時準(zhǔn)確的得到基波及各次諧波的幅值和相角就成為一個重要問題。目前的各種算法存在硬件復(fù)雜、成本太高,或者所需數(shù)據(jù)窗長、計算量大,或者精度不夠等缺點,很難滿足諸多功能一