《基于全景实时仿真的智能变电站二次系统整站检测关键技术及应用》

该项目属于电气工程学科。

智能变电站作为坚强智能电网的重要组成部分,是实现“三型两网”,建设泛在电力物联网的重要基础,中国智能变电站规模已居世界首位。由于智能变电站实现了全站信息数字化和通信平台网络化,原来的装置加物理回路实现的功能,变成了多个逻辑节点通过信息互联来实现。传统的检测方法、安全措施已无法满足智能站的整站检测需求和安全运行要求。近年来,国内发生过多起因缺少二次系统整站级性能检测及安措执行不到位,造成全站停电及负荷损失的事件,严重影响电网的安全稳定运行。

该项目以实现智能变电站二次系统整站检测为目标,在“动态闭环仿真测试技术、全景可视化建模及智能安措技术、信息快速校核技术”三方面开展研究,自主研发了智能变电站二次系统动态闭环仿真测试平台,实现了二次系统全面、高效的整站检测,有效保障了电网的安全运行。取得创新成果如下:

1、提出了一种基于全景实时仿真的智能变电站动态闭环仿真测试技术。通过全景实时仿真模拟一次电网,构建了一、二次协同的动态闭环仿真测试环境;基于分网并行计算技术,实现了电力系统大规模电磁暂态仿真,填补了站域、广域保护校验的空白;提出了软硬件结合的网络报文模拟方法,实现了网络性能的有效评判;基于数据远程获取技术,实现了配置文件与保护定值的在线校核。

2、提出了一种智能变电站一、二次系统有机关联建模方法。通过一次系统模版化建模,结合SCD文件解析和关联信息检索技术,实现了智能变电站的快速自动建模与高可视化仿真分析;提出了基于短地址关联数据标识的软压板自动关联方法,解决了虚回路动态展示和软压板关联问题;提出了二次系统智能安措技术,实现了安措票的自动生成和安措执行的实时监测,有效降低了安措执行不到位带来的运行风险。

3、创新了智能变电站二次系统信息自动核对技术。提出了一种测试模板智能生成和策略自动匹配方法,实现了智能变电站二次系统信息核对的程序化、精细化;提出了基于MMS模拟仿真的多装置信号并发技术,提高了站控层及远动信息核对的正确性,同时工作效率提升了6-10倍,避免了人工对点失误带来的安全风险。

项目获得授权发明专利9项,实用新型专利9项,软件著作权4项;发布国家标准1项,国网企标1项;发表核心期刊论文6篇;出版专著2部。

项目经河南省科学信息技术研究院评价,专家委员会一致认为:该项目成果技术先进、创新度高、实用性强,推广应用前景广阔,在基于全景实时仿真的智能变电站二次系统整站检测方面达到国际领先水平。

项目研究成果已在河南电网智能变电站建设及运维工作中广泛应用,并推广至湖北、江苏、河北等省市,提升了变电站二次系统检测的正确率和效率,缩短了建设工期,减少了停电时间,提高了电网的安全可靠运行水平。项目成果支撑2项国家和企业标准的制订,近三年产生经济效益约1.315亿元,社会经济效益显著。

成果说明

在试验检测平台方面,项目研制出智能变电站动态闭环仿真测试系统,已连续三年应用于安阳供电公司220kV帝喾站、瓦岗站,以及南阳供电公司220kV莱茵站、宗璞站,在改扩建、技改及定检工作中对整站二次系统进行全面检测,减少了检测工作和事故停电时间,累计实现新增售电量5680.8万kWh,近三年经济效益3012万元。 在SCD文件检测方面,项目提出的智能变电站配置文件校核技术,支撑了河南省智能变电站SCD文件管控工作。截止2018年底,累计完成162座次220kV及以上智能变电站的SCD文件检测,发现缺陷172

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