分布式电源群调群控在构建新型电力系统中的应用实践
分布式电源群调群控建设实践,主要通过系统性考虑主配网潮流、电压等各项要素,基于 “全感知”和“群调群控”两个维度加强分布式光伏电源调度运行管理。全面梳理分布式光伏电源设备台账,依托基于调控云的水电及新能源平台实现所有包括0.4千伏在内的分布式电源全面采集及观测。通过整合营配调各业务系统的档案信息、多源泛在数据,开展中低压水电及新能源的标准化建模与采集,因地制宜规范采集频度,建立数据同步机制,弥补原有调度主站中低压水电及新能源数据的空缺,建设基于调控云的水电及新能源模块,引入水利、气象等多源信息辅助开展数据纠偏,最终实现泛在分布式电源实时数据的全感知。开发分布式电源群调群控系统,技术路线是以配电主站为核心,根据不同应用场景需求下达各个分布式电源需要调节的数值;将调节指令下达给多个分布式电源群调群控子站;由群调群控子站负责分配各个逆变器的启停,实现多个分布式电源的批量调节,如图2所示。基于以上系统,再根据电网侧需求,实现分布式光伏电源集中执行电网实时平衡控制和安全自校正控制,集群参与电网有功、无功电压等动态调节,进而优化利分布式能源,并保障主配网安全经济运行。
基于负序量排序及5G通信的主动配电网有界面保护原理
针对大量分布式电源(distributed generation, DG)接入配电网对传统保护带来的新挑战,提出了一种基于负序量排序与5G通信相结合的配电网有界面保护原理。为实现保护范围的有界及灵活配置,并应对极端工况下的主判据失效问题,设计了一种免整定的实测-补偿电压幅值比较判据。在信息交互方面,结合配电网通信特点,提出了带时标的5G通信方式,进一步降低了所提保护对同步通信的要求。仿真结果表明,对于带不可测分支的线路,所提判据均可成功应用,并且不依赖于数据同步通信。相较于传统三段式电流保护,保护新方案能够大大提升配电网的故障切除速度,保证故障极限响应时间均在90 ms以内。在数十欧姆的相间弧光过渡电阻和接地电阻的情形下,该方案仍能具有良好的故障辨识能力。相比于幅值差动保护,所提保护具有对不可测分支更强的适应性和动作稳定性。
国网天津电力完成全域新一代集控系统主站建设
“南孙庄变电站遥控、遥信、遥测信息传动完毕,所有信息正确无误。”1月29日,天津东丽供电公司供区内的110千伏南孙庄变电站接入武清供电公司集控系统,完成传动验证,数据同步功能稳定正常,验证了集控系统区域异构互备模式的可行性,进一步增强了集控系统安全风险防御能力。
基于国产化基础软件的数字化技术架构关键技术研究与实践
伴随着我国在网络安全、自主可控方面一系列政策的出台,国产化信息技术获得了难得的发展机遇,同时也面临新的竞争与挑战。当前国产化信息技术应用缺乏统一标准,产品稳定性和高数据量处理效率表现平平,运维成本高,面临开源软件普及和云计算转型时代,为提高广东电网信息化先进水平,本项目围绕国产化信息技术开展研究与应用。本项目建立一套严格规范的国产化信息技术应用标准体系,并在该体系下构建分布式-集群架构,大大提高系统可扩展性、灵活性和容错性,全面提高数据存储、整合和消息分发性能。根据信息技术在企业级信息系统的实际应用情况,构建一套适用于国产化信息技术应用的软件持续集成方法,优化软件开发流程,提高发布速率。利用面向无共享存储的国产化数据库分布式集群技术提供稳定可靠、可弹性伸缩的数据库服务,满足海量数据存储,高可用,高并发事务处理需求,支持分布式并行计算,分布式跨节点事务。在此基础上提出一套基于分布式数据库集群的异地双活容灾解决方案,支持多源日志整合、集群间双向数据同步。根据各节点的实时负荷情况及接收的数据流量规模,动态的将任务合理的分担到各节点上,请求追踪通过记录超过给定阈值的请求来帮助用户检测缓慢运行的应用程序,帮助用户解决可能出现的应用瓶颈。提出日志消息并行处理方式,提高分布式各分模块的信息交互,降低了复杂的分布式系统模块间的耦合性,解决了异常信息处理滞后问题,大大提高事务处理的时效性。 目前已获授权发明专利7项,发表论文5篇,授权软件著作权4项。本成果依托于“资产管理系统国产中间件迁移改造项目”“人力资源管理系统国产数据库、中间件迁移改造项目” “营销管理系统国产中间件迁移改造项目”。已在广东电网公司及19个地市局开展应用。
大型电网企业中台统一服务调度组件高可靠性研究与设计
电网企业正加快推进企业中台统一服务调度组件建设和试点应用,需要组件具有高可靠性保障。文章介绍了统一服务调度组件总体架构和集成架构,从可靠性涉及范围、风险评估、关键点分析等方面全方位评估组件可靠性,从集群部署、服务解耦、健康检查、熔断限流、弹性设计等方面设计服务网关高可靠性,从数据库、Redis缓存、本地缓存、消息推送等方面设计数据库及缓存高可靠性,从两级贯通、两级数据同步等方面设计两级贯通调用高可靠性,从统一权限平台、统一密码服务平台等方面设计集成高可靠性。通过服务网关、数据库及缓存、两级贯通、集成等方面的综合设计,可有效提高组件的可靠性,大幅降低组件故障风险。
核电站保护系统全范围高安全无扰下装产品研制与应用
核电站数字化控制系统经常面临应用软件也称为“组态”需要修改的需求。如果在新组态修改和生效过程中,无需中断系统的运行并且未修改的部分逻辑不受新组态影响,则这个系统支持“无扰下装”功能。系统支持无扰下装功能可有效减少人因失误、缩短组态修改工期,因此系统使用者对这一功能需求强烈。但由于在线下装功能涉及产品范围广泛性、实现的复杂性、对安全功能影响的难以评估性,在核安全级数字化仪控领域,已存在的绝大多数安全级数字化仪控系统平台也不支持这项功能。和睦系统(FirmSys)是我国首个研发和获得应用的核安全级数字化控制保护系统平台,本项目通过对和睦系统无扰下装功能进行需求分析,研制了基于“先从后主,分时下装”的无扰下装产品。 “无扰下装”研制和实施意义重大,可实现电站安全运行及经济性的重大提升,在核电站反应堆装料后进行安全级应用软件改造时,通过无扰下装功能的应用可实现: a)无需将机组状态后撤至反应堆完全卸料模式,可避免由于机组后撤造成的经济损失及设备风险;b)可将设备隔离工作量减少90%,从而大大降低改造实施中的人因失误风险;c)提升工程调试过程中安全级软件改造实施的便利性,避免对工程建设主线进度的影响。无扰下装的研制和应用对电站的安全性和经济性都将产生巨大的贡献。 因涉及技术复杂、对安全影响评估困难,国外核级DCS产品Spinline-3(法国)、HFC-6000(韩国)、Radiy(乌克兰) 、TXS(法国)等均不支持“无扰下装”功能,日本三菱Meltec-N平台虽实现了此功能,但对中国进行了技术封锁,导致满足核级标准要求的无扰下装研制技术难度大幅增加。 和睦系统无扰下装,100%自主研发,突破了存储碎片管理与回收、智能多元组态数据比对、组态防篡改安全防范设计、任意版本增量编译、全网地址安全管理、主从机大数据量高性通讯、时序数据同步等十余项重大关键技术,涉及和睦系统11种软件工具以及6种硬件产品,新设计代码7.5万行,整体技术达到国际领先水平。 和睦系统无扰下装已经在阳江56号机组、红沿河56号机组、田湾56号机组、防城港3、4号机组8台核电机组得到大规模应用,取得良好应用效果。
电力系统顺序控制技术规范等6项标准
“一键顺控”是智能变电站重点建设工作,通过预先设定的操作序列实现操作任务模块式搭建、操作步骤一键启动、操作过程自动执行变电站倒闸操作。在变电站推广“一键顺控”是解决变电设备爆发式增长与人力资源紧张问题的重要途径。南瑞集团联合相关单位率先开展电力系统一键顺控相关设备标准化工作,先后攻克了应用架构混乱、非同源“双确认”缺失、跨间隔数据同步困难、辅助授时设备稳定性低等关键技术难题,制定了涉及顺序控制高级应用、数据通信网关机、测控装置、时钟装置等成套标准。 DL/T 1708—2017《电力系统顺序控制技术规范》等 2 项标准作为“一键顺控”实施和检测依据,首次构建了顺序控制应用架构、业务模型、安全防护机制、智能辅助系统联动等。 Q/GDW 11627—2016《变电站数据通信网关机技术规范》作为“四统一、四规范”核心标准,首次规范了网关机的外观接口、通信服务以及承载的顺序控制等高级应用。 DL/T 1512—2016《变电站测控装置技术规范》等 2 项标准考虑变电站智能化后测控装置数字化、网络化采样和控制的新需求,对测控装置在使用条件、功能、性能、校准方法等提出要求,在间隔层提升了一键顺控的可靠性和速动性。 GB/T 33591—2017《智能变电站时间同步系统及设备技术规范》考虑北斗卫星应用和时间同步状态监测对时钟装置的新要求,首次规范“北斗优先”的多时间源仲裁机制,为一键顺控提供全局统一精准时钟。 以上技术标准有机结合,从调控中心、变电站站控层、间隔层、辅助设备实现了“一键顺控”的纵向贯通,并完成智能变电站核心装备与系统的产业升级。对比国内外相关标准,本成套标准在顺序控制应用架构、一键顺控辅助系统联动、跨间隔采样数据同步、北斗授时应用、多时间源判决方面达到了国际领先水平。实现了科技研发、标准制定和工程应用三者的相互促进和协调统一,填补了国内外多项技术标准空白。 项目成果核心技术具有完全自主知识产权,申请发明专利 31 项,授权 21 项。相关产品广泛应用于调控中心、110kV-1000kV 变电站、发电厂等电力安全生产运行及控制领域。国电南瑞支撑该领域实现销售额 9.82 亿元,新增利润 1.97 亿。经有关部门测算,如在全网推广一键顺控,每年可节约人工成本约 44.8 亿元。本成套标准充分利用现代科技缓解人力资源紧张的矛盾,已成为智能电网产业升级和结构调整的重要突破口。
变电站用交流电源剩余电流监测与校验技术
介绍了站用交流电源绝缘故障案例、危害及标准反措要求,阐述了交流剩余电流在线监测的基本测试原理和监测方案,针对双电源共零回路剩余电流监测及数据同步采集等技术难题,提出了行之有效的解决方案;同时针对交流接地故障的现场查找,介绍了一种简单实用、方便工作人员现场进行测试的便携式剩余电流检测技术与应用。