智能變電站二次系統(tǒng)測(cè)試方法及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著智能電網(wǎng)推廣建設(shè)，智能化開(kāi)關(guān)、電子式互感器、合并單元等新型設(shè)備被引入變電站。這些設(shè)備的使用有助于提高變電站內(nèi)部信息組織、分配的靈活性。但是，從另一方面來(lái)看，智能變電站整個(gè)一次、二次系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式和應(yīng)用方式也發(fā)生了較大的變化。傳統(tǒng)以電纜為媒介傳輸電氣信號(hào)的方式，被光纖數(shù)字化方式所取代。信息也不再是單一的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式，可通過(guò)構(gòu)建新型的通信網(wǎng)絡(luò)加以傳播。同時(shí)，智能變電站中單個(gè)設(shè)備與其他設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)性也更加緊密，部分新型保護(hù)裝置需要依據(jù)

2、多設(shè)備的輸出信息進(jìn)行判斷。這些復(fù)雜的信息組織關(guān)系和綜合保護(hù)、控制功能如何檢驗(yàn)，是智能變電站投運(yùn)前的檢測(cè)工作必須解決的問(wèn)題。
　　以往，智能變電站二次系統(tǒng)的測(cè)試方法主要針對(duì)單體設(shè)備的功能檢驗(yàn)問(wèn)題，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，難以涉及設(shè)備關(guān)聯(lián)性檢查和網(wǎng)絡(luò)行為檢查。因此，測(cè)試工作缺乏完整性，不利于電網(wǎng)安全和穩(wěn)定運(yùn)行。本文從系統(tǒng)級(jí)測(cè)試的角度出發(fā)，研究二次系統(tǒng)測(cè)試方法及其關(guān)鍵技術(shù)，為提升智能變電站安全運(yùn)行水平和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作的效率提供解決方案。主要內(nèi)容有以

3、下幾點(diǎn)：
　　1）針對(duì)智能變電站二次系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)特性，在分析了二次系統(tǒng)測(cè)試應(yīng)涵蓋的內(nèi)容以及技術(shù)需求的基礎(chǔ)上，提出了一種新型智能變電站全場(chǎng)景測(cè)試方法。論文詳細(xì)闡述了該方法的測(cè)試原理、測(cè)試流程以及測(cè)試結(jié)果的判別方式，探討了方法實(shí)現(xiàn)的可行性，以及需要解決的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
　　2）針對(duì)全場(chǎng)景測(cè)試方法的分布式特點(diǎn)和變電站現(xiàn)場(chǎng)所需的同步性能指標(biāo)，結(jié)合變電站現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因素，研究一種適用于智能變電站全場(chǎng)景測(cè)試的無(wú)線(xiàn)IEEE1588時(shí)

4、鐘同步解決方案。論文在分析影響其精度各因素的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變對(duì)時(shí)方式以及基于平均速率進(jìn)行修正的方法，研究了一種基于 WLAN的無(wú)線(xiàn)1588對(duì)時(shí)方法，結(jié)合具體實(shí)現(xiàn)，對(duì)比研究了改進(jìn)方法的性能。同時(shí)，通過(guò)構(gòu)建無(wú)線(xiàn)電磁輻射傳遞模型，定量分析了無(wú)線(xiàn)同步過(guò)程中電磁輻射對(duì)二次設(shè)備的影響。
　　3）針對(duì)全場(chǎng)景測(cè)試方法快速電磁暫態(tài)計(jì)算的需求，在分析仿真過(guò)程和計(jì)算速度影響因素的基礎(chǔ)上，提出兩種適用于現(xiàn)場(chǎng)全場(chǎng)景測(cè)試系統(tǒng)加速仿真的方法：基于CUDA的并行

5、化計(jì)算方法和基于FPGA的硬件計(jì)算方法。論文基于因子表路徑樹(shù)的矩陣分解方法，將求解過(guò)程中的導(dǎo)納矩陣轉(zhuǎn)化為對(duì)角加邊形式，將計(jì)算任務(wù)分配到CUDA提供的獨(dú)立計(jì)算硬件資源，實(shí)現(xiàn)了單步長(zhǎng)電磁暫態(tài)仿真中線(xiàn)性方程組求解的分解并行化計(jì)算；論文設(shè)計(jì)了構(gòu)建電磁暫態(tài)元件以及故障的邏輯電路表達(dá)形式的方法和 FPGA硬件計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)了基于隱式積分方法的電磁暫態(tài)實(shí)時(shí)計(jì)算；結(jié)合實(shí)際變電站測(cè)試實(shí)例，對(duì)兩種計(jì)算方法的加速性能和計(jì)算精度進(jìn)行了評(píng)估。
　　4）為了