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(shí)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(dòng)化領(lǐng)域進(jìn)入了新的發(fā)展模式。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)從信息的采集、傳輸?shù)教幚矶季邆淞藢?shí)現(xiàn)全數(shù)字化的可能,數(shù)字化變電站已經(jīng)成為未來(lái)變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。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(hù)、測(cè)控等擴(kuò)大到通信網(wǎng)絡(luò),對(duì)數(shù)字化變電站的建設(shè)也提出了新的要求。針對(duì)其中的技術(shù)要求,本文從以下幾個(gè)關(guān)鍵難點(diǎn)

2、問(wèn)題入手分析,研究解決問(wèn)題的方法,為數(shù)字化變電站技術(shù)的工程實(shí)際應(yīng)用提供參考。首先,數(shù)字化變電站采用過(guò)程總線通信后,由于其通信數(shù)據(jù)種類繁多、流量大,且報(bào)文優(yōu)先級(jí)存在差異,或者由于強(qiáng)干擾導(dǎo)致CRC校驗(yàn)出差等,都可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)的丟失、延時(shí)或亂序,同時(shí)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(wèn)題。本文根據(jù)電力系統(tǒng)波形特點(diǎn)提出一種SMV丟包實(shí)時(shí)補(bǔ)償算法,闡明了其原理,指出了其優(yōu)勢(shì)所在,并對(duì)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(hù)需求,初步解決了通信數(shù)據(jù)的完整性和一致性問(wèn)題。其次,數(shù)字化變電站中過(guò)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(duì)數(shù)字化變電站的測(cè)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(shí)針對(duì)目前Rogowski線圈積分環(huán)節(jié)存在的零點(diǎn)漂移和積分初值設(shè)置問(wèn)題以及電子式互感器和保護(hù)、測(cè)控等的非整數(shù)倍采樣率轉(zhuǎn)

4、換問(wèn)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(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了其可行性。最后,數(shù)字化變電站中保護(hù)、測(cè)控和錄波等功能的一體化已成為發(fā)展的必然趨勢(shì),因此就要求這些功能能夠共享軟、硬件平臺(tái)。如何在系統(tǒng)頻率偏移時(shí)準(zhǔn)確的得到基波及各次諧波的幅值和相角就成為一個(gè)重要問(wèn)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(zhǎng)、計(jì)算量大,或者精度不夠等缺點(diǎn),很難滿足諸多功能一