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针对电网运行状态感知中存在的时序失准、传输链路易中断、工况研判滞后等问题,面向智能调度需求构建快速感知技术体系,明确核心性能要求,构建涵盖全域量测同步对齐、冗余链路毫秒切换、运行态势实时研判的技术方案.依托220 kV枢纽变电站搭建实验环境,开展对比测试和现场实测.结果显示,该技术能够适应电网复杂运行工况,具有较高的运行态势判别准确率,且核心感知指标随测试时间延长持续优化,可为电力通信支撑电网智能调度升级提供技术参考.
智能调度电网运行状态快速感知同步对齐
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针对双母线变电站运行方式切换频繁、继电保护设备异常特征易与一次系统故障表征耦合的问题,提出一种基于一致性约束与多源数据融合的继电保护设备故障检测方法.该方法以间隔为建模对象,将采样值、录波数据与事件顺序记录(Sequence of Events,SOE)统一映射到同一时间轴,在此基础上构建缺失率、对时偏差和标准化偏差等数据质量指标;进一步结合滤波预处理与相量估计,提取残余量、畸变强度、二次谐波比等反映设备异常机理的特征,并通过一致性评分与融合概率实现可解释判决.以某500kV双母线变电站线路间隔为例进行验证,结果表明:在异常峰值窗口0.16～0.18s内,设备故障概率提高至0.81,一致性评分降至0.09,而健康窗口0.08～0.10s内对应值分别为0.22和0.71,二者具有明显区分度;在30d运行评估中,第24～25d出现概率抬升与一致性下探的同步现象,检修后指标恢复正常.研究结果说明,所提方法能够在运行方式切换和非稳态扰动条件下实现继电保护设备异常的可解释识别,并为状态检修与运维决策提供量化依据.
继电保护设备故障检测一致性约束多源数据融合
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目前电网故障主要通过人工收集多个变电站的多个保护装置的故障录波器相关信息和故障录波文件进行综合分析.此方式存在信息收集慢、同步难、分析过程复杂、容易出错等问题.本文通过研究网域信息同步融合的故障智能分析及定位技术,设计电网事故自动分析定位系统,实现自动信息采集、数据同步,以及故障定位和保护动作行为分析.通过对故障仿真系统进行测试,验证了系统的有效性.该技术可提升电网事故的判断效率及准确率,减少事故停电时间,提高电网运行安全水平.
电网故障智能分析及定位数据同步保护动作分析
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针对变电站综合自动化改造中的多节点实时通信与信息集成难题,本文提出基于控制器局域网(Controller Area Network,CAN)总线与组态系统的分层集成模型.构建CAN总线通信分析模型,从报文仲裁、时间同步、传输延时和信号完整性阐述其实时性与鲁棒性;建立组态系统语义映射与实时数据库模型,实现现场层与监控层的数据双向绑定与一致性维护;本文还提出通信层与逻辑层耦合的动态可靠性模型,通过自适应调度与冗余通道提高系统稳定性.试验结果表明,该模型可降低延时、提高同步性,在高负载下仍保持高正确率和高可靠度.
CAN总线组态系统变电站自动化实时通信信息映射
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针对变电站交直流一体化电源故障状态耦合性强、短时异常捕获不足及远程诊断滞后的问题,提出基于5G的故障诊断技术.通过多源状态量同步采集、异常数据优先回传、故障关联识别与诊断等级判定,实现交流输入、直流母线、蓄电池、不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)及馈线支路故障的快速诊断.工程验证表明,该技术可提升异常数据完整性与故障诊断准确性,缩短告警响应时间,为变电站二次系统的连续供电提供支撑.
5G交直流一体化电源故障诊断
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会议论文]
黄毛
,2026 - 第九届电力工程与技术学术交流会议
电力通信作为电网信息传输的神经，其性能对电力系统安全稳定运行有影响，而光纤传输由于抗电磁干扰、带宽大、损耗低诸种优点，早已成为电力通信的骨干。因此本文对电力通信光纤传输技术应用做了分析：先从电力业务对高可靠、低时延、强隔离的根本需求出发，引出骨干、汇聚、接入三层网络架构及其技术特征，考察从准同步数字体系到光传送网、切片分组网的关键技术演进，再由此讨论物理路由、传输层保护、自动交换光网络智能恢复三者构成的可靠性保障机制。之后又具体分析光纤在智能变电站无源光总线、配电自动化、光纤复合架空地线及广域时间同步诸场景中的深化应用，过渡到超高速空分复用、确定性切片、人工智能运维、全光融合诸种发展趋势。研究认为，电力光纤传输需持续向超大容量、确定性低时延和高度智能化方向演进，以支撑新型电力系统源网荷储互动需求。
电力通信光纤传输光传送网可靠性保障智能电网
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精确的时间同步机制是确保各类设备高效协同工作的关键,IEEE 1588精密时间协议(PTP)因其卓越的时间同步能力而成为理想的授时系统.本文探讨了IEEE 1588精密授时系统的基本原理、关键组成部分及其在智能变电站中的重要角色,分析了授时系统的部署策略和在智能变电站中对时间精度的需求.研究结果表明,高效的授时系统不仅提升了智能变电站的运行效率与安全性,还为电力行业的智能化发展奠定了坚实基础.未来,随着技术的持续进步,PTP协议将在新兴技术环境中展现更大的应用潜力.
智能变电站IEEE 1588精密授时系统时间同步
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闪电释放的大电流及其辐射电磁脉冲是电力及通信设备故障甚至损坏的重要原因.线缆在雷电冲击中的耦合效应受其敷设高度、路径形态及与雷击点相对位置等多种因素影响,进而直接关系到系统的抗扰性能.因此,深入理解不同布设形式下通信线缆的雷击瞬态响应规律具有重要意义.在广东雷州半岛的野外雷电试验基地搭建了钢结构试验平台,采用人工触发闪电技术,将雷电引至试验平台上方的引雷塔(直接雷击)及邻近变电站(邻近雷击)等不同位置,同步观测了分别布设于平台下方地面与平台表面的 22 m长双屏蔽层六芯通信线缆的瞬态电压响应,以及闪电通道光辐射强度、雷电流、辐射电磁场等.分析结果表明,直接雷击情况下,在闪电回击阶段 2类线缆电压均呈负极性主导的双极性波形,地面线缆电压峰值更高(0.77～1.09 kV)、上升时间更短(0.82～0.98 μs),平台线缆电压衰减更慢.邻近雷击情况下,因雷电流散流方向改变,2 种线缆电压波形均发生极性逆转,峰值显著降低,且地面线缆同样电压峰值更高.相关性分析结果表明,线缆电压峰值与通道磁场及光辐射强度峰值均呈亚线性关系,线缆电压峰值与通道电流峰值、电流变化率峰值间均呈超线性关系.对于2 种雷击位置,地电位抬升引起的电势差在线缆雷电瞬态响应中起主导作用,不同雷击位置主要通过改变散流路径来影响线缆电压的极性与强度.本研究为评估通信线缆在真实自然雷电环境中的瞬态响应提供了实验依据.
通信线缆瞬态响应电压雷击位置线缆布设位置人工触发闪电
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随着智能电网的快速发展,数字变电站作为现代电力系统的重要组成部分,逐渐取代传统变电站.主时钟系统在其中扮演着核心角色,提供精准的时间基准,确保设备协同运作和信息可靠传输.本文探讨了主时钟系统的基本概念,分析了其网络化架构及数据传输技术的应用,强调了时间同步精度和系统可靠性的重要性.此外,提出了性能优化策略,以提升主时钟系统的整体运行效率.研究结果显示,主时钟系统的良好运行对数字变电站的安全与稳定至关重要,为未来电力系统的智能化发展提供了重要支持.
数字变电站主时钟系统时间同步网络化应用
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在换流器谐波干扰下的变电站交直流系统中,换流器投切所产生的高次谐波会耦合至交直流母线及开关支路,导致电流波形严重畸变.畸变电流使基于均方根原理计算的故障电流有效值严重偏离真实电气应力,不仅无法为开关故障检测提供准确的电流基准,还会造成后期选型综合得分偏差大、选型排序一致性低的问题.为此,设计一种换流器谐波干扰下变电站交直流多状态开关跳闸故障测量与选型优化方法.该方法通过在交直流系统母线及各支路布置高频响应电流互感器,同步采集开关瞬时电流,利用加窗离散傅里叶变换提取谐波特征,计算总谐波畸变率与故障特征因子,并据此校正得到反映真实故障严重程度的电流有效值;建立涵盖额定电压、额定电流、极限开断电流、抗谐波能力系数、动作时间及成本的备选开关参数矩阵,利用实测总谐波畸变率和故障特征因子计算降额系数,对开关额定电流进行降额修正,获得有效额定电流;将校正后的电流有效值与有效额定电流作为输入,依次构建抗谐波能力、可靠性与经济性3个目标函数,通过加权求和形成综合评价指标,依据综合评分排序筛选最优开关型号,并给出保护动作延时的二次整定建议,形成完整选型方案.实例测试表明,与显式集成可靠性表达式的多类型开关优化配置方法、考虑网络增容与无功支撑的优化配置方法、计及停电频率与源荷不确定性的优化配置方法相比,该方法综合选型得分偏差低于1.5％,选型排序一致性高于0.8,验证了其在谐波干扰环境下选型决策的有效性.
换流器谐波干扰交直流多状态开关故障测量选型优化谐波畸变率
