中国电力 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (2): 118-125.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202405131
• 基于数据驱动的电力系统安全稳定分析与控制 • 上一篇 下一篇
刘清泉1(), 杨鹏1, 李铁成1, 王献志1, 文明浩2(
)
收稿日期:
2024-05-29
出版日期:
2025-02-28
发布日期:
2025-02-25
作者简介:
刘清泉(1970—),男,硕士,高级工程师,从事继电保护及自动化技术研究,E-mail:398694753@qq.com基金资助:
Qingquan LIU1(), Peng YANG1, Tiecheng LI1, Xianzhi WANG1, Minghao WEN2(
)
Received:
2024-05-29
Online:
2025-02-28
Published:
2025-02-25
Supported by:
摘要:
新能源大量接入使得继电保护面临适应性问题,提出一种应对继电保护多场景的数字仿真测试方法,可为继电保护性能评估提供有效技术支撑。从继电保护装置时序配合逻辑、不同保护装置配合关系、多场景测试的维度出发,提出了继电保护仿真模块设计和模拟方法。所提方法能够满足各类继电保护仿真测试要求,并通过了仿真测试。
刘清泉, 杨鹏, 李铁成, 王献志, 文明浩. 应对继电保护多场景的数字仿真测试方法[J]. 中国电力, 2025, 58(2): 118-125.
Qingquan LIU, Peng YANG, Tiecheng LI, Xianzhi WANG, Minghao WEN. Digital Simulation Test Method for Multiple Scenarios Relay Protection[J]. Electric Power, 2025, 58(2): 118-125.
方法特点 | 动模测试 | 数模混合实时仿真 | 所提仿真测试方法 | |||
测试模型构建形式 | 物理 | 物理+数字 | 数字 | |||
测试耗时 | 长 | 长 | 短 | |||
测试成本 | 高 | 高 | 低 | |||
一次模型修改 | 较复杂 | 简单 | 简单 | |||
二次模型修改 | 较复杂 | 较复杂 | 简单 |
表 1 测试结果
Table 1 The results of test
方法特点 | 动模测试 | 数模混合实时仿真 | 所提仿真测试方法 | |||
测试模型构建形式 | 物理 | 物理+数字 | 数字 | |||
测试耗时 | 长 | 长 | 短 | |||
测试成本 | 高 | 高 | 低 | |||
一次模型修改 | 较复杂 | 简单 | 简单 | |||
二次模型修改 | 较复杂 | 较复杂 | 简单 |
测试结果 | 文献[ | 文献[ | 所提仿真 测试方法 | |||
保护动作结果能否返回至一次系统 | 否 | 能 | 能 | |||
能否测试不同保护原理之间的配合 | 否 | 能 | 能 | |||
能否测试不同保护装置之间的配合 | 否 | 能 | 能 | |||
能否进行系统级继电保护测试 | 否 | 否 | 能 | |||
能否进行各种二次系统异常时继电保护的测试 | 否 | 否 | 能 |
表 2 3种数字仿真测试方法特点
Table 2 Characteristics of three digital simulation test methods
测试结果 | 文献[ | 文献[ | 所提仿真 测试方法 | |||
保护动作结果能否返回至一次系统 | 否 | 能 | 能 | |||
能否测试不同保护原理之间的配合 | 否 | 能 | 能 | |||
能否测试不同保护装置之间的配合 | 否 | 能 | 能 | |||
能否进行系统级继电保护测试 | 否 | 否 | 能 | |||
能否进行各种二次系统异常时继电保护的测试 | 否 | 否 | 能 |
1 | 莫石, 徐秋实, 卢子敬, 等. 模糊分割多目标风险框架下电网连锁故障运行风险评估[J]. 中国电力, 2024, 57 (2): 41- 48. |
MO Shi, XU Qiushi, LU Zijing, et al. Fuzzy partitioned multi-objective risk framework based operational risk assessment of cascading failure for power grid[J]. Electric Power, 2024, 57 (2): 41- 48. | |
2 | 田波, 张越, 蒙飞, 等. 电网故障处置信息自适应理解框架及关键技术[J]. 中国电力, 2024, 57 (7): 188- 195. |
TIAN Bo, ZHANG Yue, MENG Fei, et al. Adaptive understanding framework and key technology of power grid fault disposal information[J]. Electric Power, 2024, 57 (7): 188- 195. | |
3 | 梅勇, 高永强, 李成翔, 等. 计及新能源接入的孤网运行全过程动态仿真研究[J]. 广东电力, 2024, 37 (1): 68- 75. |
MEI Yong, GAO Yongqiang, LI Chengxiang, et al. Dynamic simulation study of the whole process of isolated network operation considering new energy connection[J]. Guangdong Electric Power, 2024, 37 (1): 68- 75. | |
4 | 黎宏飞, 高宗宝, 蔡有为, 等. 大型水轮发电机定子绕组放电故障分析及基于真实线棒模型的仿真研究[J]. 电力科技与环保, 2023, 39 (3): 207- 214. |
LI Hongfei, GAO Zongbao, CAI Youwei, et al. Analysis of discharge faults in stator windings of simulated large hydroelectric generators and its application simulation research on real wire rod model[J]. Electric Power Technology and Environmental Protection, 2023, 39 (3): 207- 214. | |
5 | 王兴国, 于溯. 新能源电源送出线路不同类型距离保护动作性能比较[J]. 浙江电力, 2024, 43 (7): 20- 28. |
WANG Xingguo, YU Su. A comparison of the operational performance of different types of distance protection in new energy power transmission lines[J]. Zhejiang Electric Power, 2024, 43 (7): 20- 28. | |
6 | 杨军, 何金波, 陈晨辉, 等. 基于数据驱动的低压配电网故障检测方法[J]. 内蒙古电力技术, 2023, 41 (5): 28- 34. |
YANG Jun, HE Jinbo, CHEN Chenhui, et al. Data-driven fault detection method for low voltage distribution network[J]. Inner Mongolia Electric Power, 2023, 41 (5): 28- 34. | |
7 | 李会新, 陈祥文, 金明亮, 等. 常规直流逆变站交流送出线路距离保护适应性分析与对策[J]. 中国电力, 2024, 57 (2): 115- 126. |
LI Huixin, CHEN Xiangwen, JIN Mingliang, et al. Adaptability analysis and countermeasures for distance protection of AC transmission lines connected LCC-HVDC inverter station[J]. Electric Power, 2024, 57 (2): 115- 126. | |
8 |
李彦宾, 贾科, 毕天姝, 等. 逆变型电源对距离保护的影响机理分析[J]. 电力系统保护与控制, 2018, 46 (16): 54- 59.
DOI |
LI Yanbin, JIA Ke, BI Tianshu, et al. Impact of inverter-interfaced renewable energy generators on distance protection[J]. Power System Protection and Control, 2018, 46 (16): 54- 59.
DOI |
|
9 | 陈从靖, 霍银龙, 岳峰, 等. 5G通信下配电网差动保护数据同步方法研究与应用[J]. 浙江电力, 2021, 40 (2): 68- 72. |
CHEN Congjing, HUO Yinlong, YUE Feng, et al. Research and application of data synchronization method for differential protection of distribution network based on 5G communication[J]. Zhejiang Electric Power, 2021, 40 (2): 68- 72. | |
10 | 金恩淑, 陈和平, 夏国武. 基于开关函数的晶闸管整流器差动保护新方法[J]. 东北电力大学学报, 2023, 43 (2): 31- 38. |
JIN Enshu, CHEN Heping, XIA Guowu. A new differential protection method of thyristor converter in rectifier station based on wwitching function[J]. Journal of Northeast Electric Power University, 2023, 43 (2): 31- 38. | |
11 | 高亮亮. 基于Excel的变压器差动保护计算设计与验证[J]. 内蒙古电力技术, 2023, 41 (1): 81- 86. |
GAO Liangliang. Design and verification of differential protection calculation of transformer based on excel[J]. Inner Mongolia Electric Power, 2023, 41 (1): 81- 86. | |
12 |
廖文彪, 周泽昕, 詹荣荣, 等. 多类型电流互感器混联运行动模测试平台建设及对差动保护的影响[J]. 电力系统保护与控制, 2017, 45 (22): 83- 89.
DOI |
LIAO Wenbiao, ZHOU Zexin, ZHAN Rongrong, et al. Construction of the dynamic model test platform for hybrid operation of multi type current transformer and its influence on differential protection[J]. Power System Protection and Control, 2017, 45 (22): 83- 89.
DOI |
|
13 | 翁汉琍, 饶丹青, 李振兴, 等. 应用两端电流采样值二维空间映射分布特征的线路纵联保护[J]. 电力自动化设备, 2020, 40 (8): 133- 141. |
WENG Hanli, RAO Danqing, LI Zhenxing, et al. Transmission line pilot protection applying two-dimensional space mapped distribution characteristics of current sampling values at both ends[J]. Electric Power Automation Equipment, 2020, 40 (8): 133- 141. | |
14 | 杨帜, 高吉普, 卢继平, 等. 基于ZYNQ平台的线路差动保护方案设计[J]. 南方电网技术, 2023, 17 (5): 91- 99. |
YANG Zhi, GAO Jipu, LU Jiping, et al. Line differential protection scheme design based on ZYNQ platform[J]. Southern Power System Technology, 2023, 17 (5): 91- 99. | |
15 | 章耀耀, 侯勇, 叶海, 等. 继电保护数字孪生技术应用展望[J]. 电力系统保护与控制, 2023, 51 (12): 178- 187. |
ZHANG Yaoyao, HOU Yong, YE Hai, et al. Application prospect for relay protection digital twin technology[J]. Power System Protection and Control, 2023, 51 (12): 178- 187. | |
16 |
崔晓丹, 吴家龙, 许剑冰, 等. 电力系统硬件在环仿真应用的现状及展望[J]. 电力工程技术, 2021, 40 (2): 68- 74.
DOI |
CUI Xiaodan, WU Jialong, XU Jianbing, et al. Current status and prospect of hardware-in-the-loop simulation in power system[J]. Electric Power Engineering Technology, 2021, 40 (2): 68- 74.
DOI |
|
17 |
曾杰, 冷凤, 陈晓科, 等. 现代电力系统大功率数模混合实时仿真实现[J]. 电力系统自动化, 2017, 41 (8): 166- 171, 178.
DOI |
ZENG Jie, LENG Feng, CHEN Xiaoke, et al. Implementation of high power digital-analog hybrid real-time simulation for modern power systems[J]. Automation of Electric Power Systems, 2017, 41 (8): 166- 171, 178.
DOI |
|
18 |
李亚萍, 李志勇, 周鹏鹏, 等. 新型实时数字仿真继电保护测试系统的研究[J]. 电力系统保护与控制, 2014, 42 (17): 90- 95.
DOI |
LI Yaping, LI Zhiyong, ZHOU Pengpeng, et al. Research of relay protection testing system based on new type real-time digital simulation[J]. Power System Protection and Control, 2014, 42 (17): 90- 95.
DOI |
|
19 | 蒲天骄, 陈盛, 赵琦, 等. 能源互联网数字孪生系统框架设计及应用展望[J]. 中国电机工程学报, 2021, 41 (6): 2012- 2029. |
PU Tianjiao, CHEN Sheng, ZHAO Qi, et al. Framework design and application prospect for digital twins system of energy Internet[J]. Proceedings of the CSEE, 2021, 41 (6): 2012- 2029. | |
20 |
刘亚丽, 周昀, 王少荣. 配电网继电保护一二次联合数字仿真系统研究[J]. 电力系统保护与控制, 2017, 45 (13): 124- 129.
DOI |
LIU Yali, ZHOU Yun, WANG Shaorong. Research on the primary and secondary combined digital simulation system of distribution network relay protection[J]. Power System Protection and Control, 2017, 45 (13): 124- 129.
DOI |
|
21 | 肖燕纯, 张紫凡, 王淦泉, 等. 过渡电阻对距离保护的影响及其对策分析[J]. 电力学报, 2020, 35 (2): 174- 179, 186. |
XIAO Yanchun, ZHANG Zifan, WANG Ganquan, et al. Analysis of the influence of transition resistance on distance protection and its countermeasures[J]. Journal of Electric Power, 2020, 35 (2): 174- 179, 186. | |
22 |
肖异, 尹项根, 张哲, 等. PSCAD/EMTDC程序与继电保护仿真模型接口技术及应用[J]. 电力自动化设备, 2006, 26 (11): 67- 70.
DOI |
XIAO Yi, YIN Xianggen, ZHANG Zhe, et al. Interface technique between PSCAD/EMTDC and relay protection simulation model and its application[J]. Electric Power Automation Equipment, 2006, 26 (11): 67- 70.
DOI |
[1] | 余江, 高宏慧, 史泽兵, 蒋纬纬, 武芳瑛, 詹庆才, 张蕊. 继电保护远程运维系统报文合规检测及入侵阻断技术应用[J]. 中国电力, 2024, 57(3): 135-143, 151. |
[2] | 刘中硕, 郑少明, 陶畅, 刘一民, 陈乾, 王书鸿, 于逸廷, 薛安成. 继电保护装置缺陷文本专业词典构建及其语言特性分析[J]. 中国电力, 2023, 56(7): 146-155. |
[3] | 叶远波, 程晓平, 张兆云, 刘宏君, 汪伟, 邵庆祝. 电力系统故障区域录波自动分析关键技术[J]. 中国电力, 2022, 55(4): 93-99. |
[4] | 杨胡萍, 黄煌, 何志勤, 张扬, 杨文思, 周睿. 基于数据拟合的继保设备失效率调整因子模型[J]. 中国电力, 2021, 54(9): 96-101. |
[5] | 谭振龙, 钱相宜, 蔡文畅. 配置高抗站的海上风电长距离海缆送出继电保护分析[J]. 中国电力, 2021, 54(8): 175-181. |
[6] | 王增平, 杨国生, 王志洁, 刘宇. 继电保护相关的国内外分布式电源并网标准[J]. 中国电力, 2019, 52(8): 112-119. |
[7] | 朱逸凡, 赵宏程, 陈争光, 徐辰婧, 孙晓佳, 张俊杰, 吴慧, 王兴国, 王文焕, 郑涛. 适用于逆变型电源接入的配电网故障方向判别元件[J]. 中国电力, 2019, 52(5): 76-82. |
[8] | 崇志强, 陈培育, 马世乾, 于光耀, 王旭东, 李国栋, 郭悦. 基于分层马尔可夫模型的冗余配置保护最优检修周期研究[J]. 中国电力, 2019, 52(3): 73-80. |
[9] | 杨国生, 戴飞扬, 王文焕, 郭鹏, 李妍霏. 基于灰度关联法和TOPSIS法的继电保护状态评估综合算法研究与应用[J]. 中国电力, 2019, 52(2): 94-103. |
[10] | 夏小军, 马红星, 顾秋斌, 唐硕, 林济铿, 江伟. 基于RTDS的电厂主变空充过程的仿真建模及功率振荡抑制策略[J]. 中国电力, 2018, 51(9): 101-109. |
[11] | 陈创, 陈文睿, 李津. 面向继电保护系统级测试的缺陷自动定位方法[J]. 中国电力, 2018, 51(5): 10-16. |
[12] | 王婷, 张侃君, 文博, 陈堃. 大型变压器中性点串接抑制直流电流电容后对继电保护影响分析[J]. 中国电力, 2017, 50(7): 164-168. |
[13] | 陈桥平,陈志光,黄勇,苏忠阳. 基于虚拟连接割集的智能变电站继电保护安全隔离策略[J]. 中国电力, 2016, 49(3): 88-93. |
[14] | 白加林,高昌培,王宇恩,赵武智,牛静. 基于保护特性的P类电流互感器选型[J]. 中国电力, 2016, 49(12): 48-52. |
[15] | 薛晶,张蕊,陈浩. 基于改进差分法的 TA 暂态饱和识别方法研究[J]. 中国电力, 2015, 48(9): 106-112. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||