电网一体化数据同步平台关键技术研究及应用
在可再生新能源高渗透、互联网信息技术全面发展的背景下,为防控南方电网基准运行风险和应对新常态新挑战,广泛互联、高度智能、开放互动的新型能源利用模式正在形成。现有电网实现了多源运行状态信息的数据采集,但难以达到大电网智能化管理和运营水平,亟需建立基于数据驱动的新型大电网信息管理和安全防御系统,这就要求必须从顶层设计架构同步同源的区域数据生态体系。然而,当前智能变电站保护方案中,站域、区域保护系统均强依赖外时钟,运行风险突增,且当前站域保护和区域保护采用不同的数据来源和不同的同步方式,形成数据孤岛,导致两者之间没有可参考的时间参考平面,限制了区域数据应用的功能拓展,且增加了区域数据应用的建设成本。本项目立足于电网一体化数据同步平台关键技术研究,通过构建虚拟变电站,开展一体化数据同步平台和典型应用研究,并开发了相应的关键设备。项目主要创新点如下:(1)首次提出并实现了基于延时可测技术的电网一体化同步数据采集,建立了灵活、可靠的数据处理与交互机制,为实现间隔、站域、全域数据的准确、高效融合奠定了基础;(2)首次提出了符合 IEC61850 标准的虚拟变电站建模方法,实现了多个变电站的模型智能集成与配置,为解决电网数据对象在不同应用中的统一定义难题提供了新方法;(3)开发了同源同步的电网一体化数据平台,为应用功能快速开发和灵活部署奠定了基础。 项目申请专利 13 项(实授 9 项),发表及录用核心期刊论文 5 篇。利用项目研究成果参与编制了 1 项行业技术规范。项目研究成果在国家电网浙江省电力公司检修分公司和南方电网科学研究院落地实践,实现了智能变电站站域、区域保护从强依赖外时钟到高同步可靠性的转变,实现了从多源数据重复建设到电网数据对象统一定义快速开发的转变,极大提升了智能变电站运行安全性、可靠性和稳定性,降低了区域数据应用的建设成本,为大规模推进智能站和区域数据应用实体建设打下坚实基础。
区域电网智能后备保护研究
针对目前广域保护理论快速性、容错性较差的不足,本文把保护问题转化为存在不确定和不完备信息下的决策问题,提出了一种利用区域电网保护信息、断路器信息及方向信息,与现有主保护协同工作的智能后备保护。该保护充分发挥粗糙集分类理论和贝叶斯分类理论的优势,利用结合了贪心算法和遗传算法的属性约简新方法求取一个最优属性集并得到保护的判据I。为克服信息丢失和畸变对保护性能的影响,采用简化朴素贝叶斯分类方法构成判据II,双判据综合决策,旨在提高后备保护的容错性和可靠性。仿真试验验证了其合理性和正确性。