1电力系统微机保护与控制文档格式.docx
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（3）动作正确率高。
鉴于运算机软件运算的实时性特点，微机爱护装置能保证在任何时刻均持续迅速地采样运算，反复准确地核校。
在电力系统发生故障的暂态时期内，就能正确判定故障，如果故障发生了变化或进一步进展也能及时做出判定和纠正。
（4）易于获得各种附加功能。
运算机系统的一个特点是能够做到资源共享，在不增加硬件的情形下，只需增加一些软件就能够获得各种附加功能。
（5）爱护性能容易得到改善。
微机爱护的性能能够通过研究许多新的爱护原理来得到改善。
（6）使用灵活、方便。
目前微机爱护装置的人机界面做得越来越好，也越来越简单方便。
（7）具有远方监控特性。
微机装置都具有串行通信功能，与变电所微机监控系统的通信联络，使微机爱护具有远方监控的特点，并将微机爱护纳入变电所综合自动化系统。
摘自《油气田地面工程》第24卷第4期（20054）
电力系统微机爱护装置的抗干扰措施
电磁干扰；
硬件抗干扰；
软件抗干扰
电力系统，专门是发电厂与变电所，在正常和专门运行状态下都会产生或遭受到各种电磁干扰。
干扰能量能够通过多种途径从干扰源耦合到受干扰的设备或系统上，归纳起来能够分为传导和辐射两大类。
传导是指干扰源和受干扰设备间通过互连的导线、互感及静电电容等而起的耦合作用；
辐射则是指干扰源通过空间电磁波的作用对被干扰对象产生干扰。
这些干扰都会对微机爱护的正常运行产生一定的阻碍。
1、微机爱护装置常见干扰源及阻碍
微机爱护装置是以微机为核心的自动操纵系统，其硬件组成要紧包括数据采集系统、微机系统、开关量输入/输出系统、人机对话系统。
微机爱护装置中干扰源较为复杂，有装置内部的也有装置外部的干扰信号，要紧有下列三种：
a、供电系统干扰，其中电源噪声是微机系统中最重要的干扰来源，同时危害最严峻；
b、静电感应和电磁感应干扰，通过电磁波辐射窜入系统；
c、信号通道干扰，通过与主机相连的输入，输出通道进入系统。
在干扰信号产生后，干扰信号对模拟元件和数字化器件的阻碍是不同的。
干扰对微机爱护装置的阻碍，要紧表现在运算或逻辑显现错误、运算程序出轨、损坏微机芯片3个方面。
2、微机爱护装置常见抗干扰措施
a、硬件抗干扰：
措施要紧有电源滤波、屏蔽、隔离、接地等技术。
b、软件抗干扰：
措施要紧WATCHDOG、空指令、数字滤波及软件陷阱等技术。
3、微机爱护装置开入/开出信号抗干扰措施
对引入装置的开入量而言，必须通过隔离技术
降低引入量的电压范畴至CPU可正常同意的程度，通常需要从110~220V降低到5V甚至更低；
另一方面能够大大降低外界干扰信号对核心操纵部分的干扰。
常用的隔离方式有光耦隔离和电磁隔离两种，和后者相比，光耦隔离的灵敏度较高，同时隔离元件的体积较小，因此在微机爱护装置中较为常见。
关于开出量而言，一方面，为了防止外界或是装置自身的干扰信号导致出口误动，同样也必须对连接装置内外部的信号加以电气上的隔离；
另一方面，为了使得操纵CPU的弱电信号足够驱动诸如断路器之类的现场装置，还必须加以驱动。
微机爱护装置第一将TTL电平的出口信号经由三极管，以提升其驱动能力，再通过光耦元件和中间继电器的双重隔离后输出，同时通过中间继电器提升信号的电压范畴使之符合现场元件的动作要求。
为了进一步提升装置的抗干扰性能，装置还能够采纳正常状态下开出量的“出口不带电”技术和强抗干扰要求下的3取2技术。
摘自《电力自动化设备》2005年02期
电力系统整体可靠性研究
可靠性；
模拟运算；
概率
本文利用MonteCarlo方法，模拟电力系统各个部分的可靠性工作原理，通过大量的模拟运算，得到电力系统的整体可靠性分布特性曲线，是系统、综合地分析电力系统中各类可靠性阻碍因素对电力供应整体可靠性阻碍的有效工具。
1、电力系统的运作流程：
电力系统是一个专门复杂的综合系统，它的差不多投入是一次能源，有时还包括由周边系统直截了当调入的电能，产出是终端用户所使用的电力。
从系统内物质流淌的形状来划分，可将电力系统分成资源RS、一次供应SP和储备S、生产转化TR、二次供应ST和终端消费CS这5个子系统。
2、电力系统电力供应的可靠性阻碍因素分析：
阻碍电力系统电力供应可靠性的因素有专门多要紧能够归纳为以下几个方面：
外来电力输配线路的可靠性；
一次能源供应的可靠性；
发电系统可靠性及可用发电容量；
电力输配系统的可靠性。
3、电力系统整体可靠性的MonteCarlo模拟
MonteCarlo模拟运算方法是一种运用运算机进行风险分析及决策的方法。
MonteCarlo法亦称随机模拟方法或随机抽样技术以及统计试验方法。
它的差不多思路是：
若已知随机变量X1，X2，……，Xk的概率分布及极限状态方程Z=g（X1，X2，……，Xk），按照各随机变量X1，X2，……，Xk的分布产生相应分布的一组随机数x1，x2，……，xk，代入极限状态方程，得Z1=g（x1，x2，……，xk），作N次如此的试验，则可得随机变量Z的一组样本：
Z1，Z2，……，ZN，如果试验数据量N足够大，这N个Z1，Z2，……，ZN的变化规律就可代表随机变量Z的概率分布。
按照以上的分析，运用MonteCarlo模拟运算方法对电力系统整体可靠性进行模拟运算的关键，在于要得到物质流淌的极限状态方程Z和阻碍系统可靠性的各类阻碍因素的概率分布情形。
4、应用实例：
按照实际统计结果，2002年上海市电力供应的可靠性指标为99。
92%，而模拟运算得到的平均可靠性指标为99。
96%，两者数据专门接近，从而证明了模拟运算方法是有用和准确的。
2002年上海市电力用户的平均缺电时刻为0。
16d这一指标差不多符合当今世界要紧国家所规定的0。
1~0。
3d/a的可靠性标准。
只是，运算的结果也显示2002年上海电力系统的可靠性状况并非没有隐患在10%的概率水平下，即通常所讲的10年一遇，上海电力用户的平均停电时刻为0。
41d/a，超过了0。
3d/a的可靠性标准上限。
因此，判定一个电力系统的可靠性水平，一次统计的结果是不能表示其整体特性的，而必须按照其在不同概率条件下的不同表现来进行整体判定。
但关于电力系统，通常的统计数据是无法做到这一点的，而本文所采纳的运算机模拟运算方法则能够专门方便地做到这一点。
不仅如此，在进行电力系统规划时，采纳运算机模拟运算法还能够“预见”以后系统的可靠性状况。
摘自《上海理工大学学报》2005年02期
美国电力新技术的研究方向
新技术
投资新技术可使电力系统高效运行并对环境阻碍最小，新技术的研究方向应为：
（1）供电网络的数字操纵，采纳实时电力电子技术，完全解决可靠性、安全性和市场服务脆弱性咨询题。
（2）电力与通信一体化，形成动态、互动式电力系统，以实时进行信息和电力交换；
瞬时检出、排除故障，使事故杜绝在萌芽中；
自动重新分配潮流，使系统能够自检、自修正，保证高质量、高可靠性供电。
（3）开发电能信息双路测量外表。
（4）分散发电技术与电网一体化。
（5）新型发电技术一揽子打算，包括煤的提炼。
以后电力系统应更牢固、更灵活、更安全，更有效，供电质量更高，就像能够连接10万亿台微机的互联网络一样，具有更广泛的互联性。
以后电力系统应能够自动发觉咨询题，判定其严惩程度，评估其后果，找出解决方法；
通过运算机仿真研究各种方法的有效性，优化系统特性，为运行人员提供状态分析报告；
利用新的传感技术、数据处理技术、类型辨识软件及固态潮流操纵器，如和用户功率操纵器等技术，减少拥塞，实时响应扰动并瞬时排除，必要时重新改变分配。
近期的3个研究目标是：
（1）优化系统整体特性和灵活性，为运行人员提供参考。
（2）瞬时响应干扰，使故障阻碍最小，一旦发生意外，可瞬时启动孤岛或分隔方案，防止故障扩大。
（3）故障复原，实时监测和评估系统状态与拓扑，通过运算机推测仿真软件确定最佳的复原方案。
摘自：
《电力建设》2005年05期
高压直流输电系统可靠性评估的容量模型研究
高压直流输电；
可靠性评估；
容量模型；
串并联组合
一、直流系统容量模型的结构分析
直流系统的容量模型可表示为各子系统容量模型的串并联组合，各子系统容量模型又可表示为元件容量模型的串并联组合，只要明白了容量模型串并联组合的方法，就容易求得直流系统的容量模型。
如子系统中任何一组设备停运都会引起该子系统停运，则这组设备在该子系统容量模型中是串联连接的；
若子系统中任何一组设备停运都会引起子系统输送容量的降低，但可不能使系统停运，则这组设备在该子系统容量模型中是并联连接的。
整个高压直流输电系统可由图1所示的三个大的子系统通过串并联组合而成：
（1）阀组子系统。
由换流变压器、阀组和阀组的操纵系统这些子系统串联组成。
（2）极子系统。
由直流滤波器、平波电抗器、单极输电线路、极控装置这些子系统串联组成。
（3）双极子系统。
由交流滤波器、主站操纵系统、接地极、无功补偿装置组成的极站和双极输电线路这些子系统串联组成。
二、直流系统容量模型的建立
（1）容量模型的差不多形式
（2）容量模型的并联等效
（3）容量模型的串联等效
三、结论
（1）由容量模型的建立以及串并联组合公式的推导过程可知，容量模型的基础是状态空间，从求取容量状态的角度来看，与基于状态空间法建立的容量模型等价；
但本文的模型不用建立状态空间，将咨询题的求解公式化，准确而简单。
（2）容量模型以元件或子系统的容量为基础，通过下级子系统对上级子系统容量水平的阻碍来确定整个系统的可靠性指标，因而应用容量模型必须确定元件或子系统容量的大小；
但容量模型通过提取容量状态，将可靠性指标的求解公式化，便于在运算机上实现，从而简化了咨询题。
（3）用状态空间法建立元件的容量模型时可考虑元件不独立、共模故障、备用等各种因素对系统可靠性的阻碍，且元件的状态少，建立元件的容量模型不存在维数灾难咨询题，因而建立直流系统容量模型也不存在维数灾难咨询题。
（4）直流系统可靠性结构是按照下级子系统对上级子系统输送容量的阻碍来确定的，因此用本文提出的方法建立直流系统容量模型时必须对系统可靠性的结构有深入了解。
摘自《电网技术》2005年5月第29卷第10期
光学电流互感器对继电爱护系统的阻碍研究
电力系统自动化；
继电爱护；
光学电流互感器；
爱护接口；
光纤以太网
基于法拉第（Faraday）磁光效应的光学电流互感器（OpticalCurrentTransducer，OCT）由于具有测量范畴宽、绝缘简单可靠、无磁饱和、无二次开路危险、抗电磁干扰能力强、体积小、重量轻、安装运输方便、易于同微机爱护接口等优点，解决了长期困扰继电爱护工作者的电流互感器磁饱和以及暂态精度不高的难题。
尽管近年来对OCT的研究差不多取得了可喜的成果，但制订OCT与继电爱护装置接口标准的咨询题日益突出，适用于OCT接口的继电爱护装置还鲜见生产。
一、OCT的工作原理
OCT的测量原理可分为相位调制、光强调制和偏振态调制三种。
相位调制通过电流产生的磁场使光敏材料中的光发生相位变化，如干涉式OCT；
光强调制通过光强转换使光强与电流大小成某种函数关系，如有源式OCT；
偏振态调制利用磁场改变光的偏振性，通过检测光偏振面的旋转角度来检测被测磁场从而检测电流，如基于Faraday磁光效应的OCT。
二、OCT二次侧继电爱护接口的实现方案
传统电磁式继电器正常的输出为5A或1A，而微机爱护只要求输入弱电信号，为满足微机爱护输入电平的范畴，必须在装置中增设电流变换器以对电磁式CT信号进行调理，如此会增加爱护装置的复杂性。
采纳OCT可省略微机爱护中的电压形成回路、采样保持（S/H）和模/数（A/D）转换，从而使OCT与微机爱护装置的接口变得更为简单。
继电爱护装置包含：
OCT数字信号处理单元，信息合并单元，光接收模块和主、从CPU的选择。
三、OCT对继电爱护的阻碍
1、母线爱护：
基于OCT的新型数字母线爱护系统，采纳32位的DSP作为中央处理单元，通过接收到的隔离开关及断路器的开断信息来自动识不母线的结构。
2、变压器爱护：
正确识不励磁涌流与故障电流及防止外部短路时暂态不平稳电流造成差动爱护误动是保证变压器差动爱护正确工作的两个关键咨询题。
利用OCT可使这两个咨询题得到专门好地解决。
3、发电机爱护：
基于OCT的瞬时值差动原理也适用于发电机，可明显提升爱护的动作速度。
4、输电线路爱护：
输电线分相瞬时值纵差爱护；
微机距离爱护；
故障测距；
行波爱护OCT的宽频带专门适用于行波爱护和过电流爱护。
四、结论
1、OCT的稳态精度和暂态精度都可达到0。
2级，使继电爱护的灵敏度、选择性和快速性得到明显提升，从而提升故障测距的精度。
此外，稳态测量精度和暂态测量精度相同，如此能够建立厂站统一综合数据网，爱护系统与测量系统共享数据也为爱护下放提供了方便的条件。
2、OCT具有不饱和特性，能够有效传变非周期重量，既为实现高保真故障录波提供了基础，又可利用该特性提出新的爱护判据。
3、OCT的输出信号为数字信号，容易与数字式爱护/外表接口，省去了微机爱护装置中的小CT及模数转换模块，使得微机爱护装置的硬件明显简化，降低了成本。
4、将OCT、光纤通信及光纤继电爱护连在一起可形成光纤局域网，从而实现“光纤变电站”。
摘自《电网技术》2005年1月第29卷第1期
零序电压互感器断线对11型微机爱护动作行为的阻碍
微机继电爱护；
零序电压；
拒动
11型微机爱护作为第一代微机继电爱护装置被广泛地应用于超高压线路上，今后数年内仍将大量存在，连续与其它新型微机继电爱护装置一起爱护着电网的安全运行。
900系列微机爱护取消了外接零序电压3U0输入回路，使运行爱护更加简便，但在电压互感器（TV）断线的情形下，爱护将失去方向性。
11型微机爱护在TV二次侧或三次侧断线的情形下，仍能保持爱护的方向性，但电压输入回路的缺陷会造成爱护的拒动和误动。
因此，把握11型微机爱护在各种状态下的运行特性，对确保电网的安全运行尤为重要。
一、故障举例：
2004年3月6日15时01分，山火导致广东电网220kV清阳甲线U1相和U2相导线上方的架空地线烧断跌落，引起U2相接地，故障时阳山侧双套爱护的外接零序电压采样回路均损坏，造成阳山侧爱护拒动。
随后220kV清阳乙线、连阳线、安阳线零序四段出口切除本线，阳山变电站2号主变压器变高零序方向过流二段一时限跳开变高断路器，使故障得以切除。
此次故障使广东省阳山地区供电中断，连州地区与电网解列运行，造成重大电网事故。
二、故障分析：
分析故障报告发觉，这次故障电流的初值专门小，且缓慢增大。
该爱护在整个故障过程无法用电流突变量（一次整定值为240A）启动，只能在一次侧零序电流达到一次整定值后，零序电流辅助启动定值I04才能带延时启动爱护。
然而，在零序电流使爱护进入启动后状态之前，故障电压差不多专门明显，三相电压的相量和超过7V，而且爱护因交流插件咨询题而采集不到外接3U0的数值，从而使得爱护判定TV断线后报采样出错（DACERR），闭锁高频距离爱护和距离爱护，同时高频零序方向爱护和零序方向过流爱护转用外部3U0作为爱护运算的电压量。
当零序电流增加到零序电流辅助启动定值I04时，外接3U0为零，零序方向爱护无法动作，造成11型微机爱护拒动。
三、动态模拟试验：
故障时外接零序电压未接入爱护装置；
故障时外接零序电压正常接入装置的模拟对比试验；
TV断线试验。
1、当外接3U0回路显现缺陷时，11型微机爱护还能正确切除金属性故障和电流变化时刻较短的进展性故障，但不能切除电流变化时刻较长的进展性故障。
2、当外接3U0回路正常接入爱护装置，11型微机爱护在各种情形下都能正确动作。
3、11型微机爱护的电压输入回路接线正确性要求较高，且在正常运行状态下不能检测外部3U0接入回路的缺陷，因此，要在定检时确保TV开口三角接线正确后，引入TV开口三角试验电压进行极性检查。
另外，系统故障后，不管爱护有无出口，检查外部3U0采样值的大小和极性也是一种简易可行的方法。
摘自《广东电力》2005年2月第18卷第2期
电力系统一体化设计中信息安全防护体系研究
一体化设计；
信息安全；
安全防护
一、一体化信息安全防护体系设计及应用
1、设计原则
A、为了保证实时监控系统的安全必须确定实时操纵系统的所有连接，去掉不必要连接，巩固和加大网络中任何保留的实时操纵系统的连接，排除和取消不必要的服务以加固实时操纵系统。
B、不依靠拥有协议方来爱护系统安全。
有些SCADA系统使用厂家特有的协议进行通信，明显系统安全就取决于这些协议，这时就不能依靠厂家默认的设置爱护系统；
另外，还要求厂家告之任何可能威逼系统安全的后门并提供相应爱护措施。
C、由设备和系统的卖方提供执行系统的特性。
目前，大多数SCADA系统没有任何安全特性，因此需要卖方以产品补丁或升级的形式提供安全特性，同时要设置这些特性以达到最大的系统安全水平。
D、通过实现内部和外部的IDS，实现全天24小时突发事件监测。
为了能有效地响应网络入侵，需要建立一种入侵探测策略（包括对内部或外部恶意行为作反应的告警网络治理员），入侵探测系统能够通过一个寻呼机建立起来。
E、引入物理安全审查，评定所有接入系统网络的远方位置评估他们的安全，执行电力监控系统设备和网络，以及任何其他连接的网络的技术审查，确定涉及的安全关系。
F、系统所有的系统运行策略设置应该与防火墙、防病毒软件、网络协议安全（IP-sec）、入侵侦测等防护措施的策略互动执行。
2、系统设计：
按照电力系统中各种应用的不同特点和安全等级要求，通过安全分组的方法提升系统的安全。
3、治理上的安全策略：
A、明确定义运算机安全的任务、责任以及治理员、系统治理员、一般用户的职权。
B、全系统的系统/功能/工具软件、所有人员进入系统的操作等均需要配套注册工具。
C、建立基于深度防备理论的网络爱护策略。
D、建立有效的配置治理过程。
E、建立系统备份和灾难复原打算。
太阳能和风能项目在美国南加州投运
太阳能；
风能；
节能；
电池板
那个示范工程是按照联邦一项称为“节约能源执行合同”而运作的，其中有一座高262英尺的风电机和一组太阳能电池板。
工程由麻省NORESCO公司设计和建设。
工程绝大部分投资由NORESCO公司提供，由于有能源节约费返还和州及企业的鼓舞政策，使项目开发成为可能。
联邦改造研究所2001年确定Victorville监狱为新能源项目施工地，当时监狱治理人员对此持怀疑态度，他们并不明白州的风能和太阳能潜力，以及使用这两种能源的可行性。
南加州爱迪逊公司的州鼓舞政策和鼓舞性的付酬方式支持了该项目的进展。
在津贴到位之后，风电机和太阳能电池板、节能设备的安装总计380万美元。
NORESCO提供了投资资金，保证能取得节能成效。
公司还将连续提供服务保证设备长期运行。
此项工程将成为以后太阳能和风能项目的样板。
公司官员称，风电工业正在以每年30%～40%的比例增长，风电机的价格也逐步廉价。
最大的风电机装机为5000kw。
有了联邦和州的鼓舞政策，小型新能源项目会越来越多。
他们相信那个样板工程能唤醒人们对小型太阳能和风能发电项目以及对自然能源利用的注意。
摘自《四川电力技术》2005年02期
太阳能光伏发电
光伏；
发电；
清洁能源
太阳能光伏发电是一种零排放的清洁能源，也是一种能够规模应用的现实能源，可用来进行独立发电和并网发电。
以其转换效率高、无污染、不受地域限制、爱护方便、使用寿命长等诸多优点，广泛应用于航天、通讯、军事、交通、都市建设、民用设施等诸多领域。
太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直截了当转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。
独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置，要紧用于无电网的边远地区和人口分散地区，整个系统造价专门高；
在有公共电网的地区，光伏发电系统与电网连接并网运行，省去蓄电池，不仅能够大幅度降低造价，而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。
系统组成及原理：
光伏电站系统要紧由下列部件组成：
太阳能电池阵列、24只2。
OV/135OAh蓄电池、操纵柜、一台5kVA逆变器、配电盘、数据监测器及交、直流负载等组成。
在太阳光照耀下，太阳能电池阵列输出直流电能，通过操纵器向蓄电池组充电并向直流负载供电，经DC-AC逆变器向交流负载供电。
在连续阴雨天，太阳能电池阵列无法向负载正常供电时，电网（或柴油发电机）给蓄电池补充充电，电网（或柴油发电机）也可直截了当向负载供电。
为保证电网、逆变器不向同一负载同时供电，配电盘内装有互锁开关，保证电网、逆变器的输出不与负载同时连接。
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