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基于ADPSS系統(tǒng)的電網(wǎng)安全自動裝置仿真試驗

文檔作者：張旭昶1張會玲1駱陽2吳迪1鄭國強1張珺文檔來源： 1.安徽省電力科學研究院 2國電自動化研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月09日
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第25卷第2期
反電力
2008年6月
 ANHUI ELECTRIC POWER
27
試驗研究
基于 ADPSS系統(tǒng)的電網(wǎng)安全自動裝置仿真試驗
 Research on Simulation Test for Automatic Safety Device Based on ADPSS System
張旭昶1張會玲1駱陽2吳迪1鄭國強1張珺
(1.安徽省電力科學研究院,安徽合肥2300222電自動化研究院,江蘇南京210003)
摘要:針對安裝在安徽電網(wǎng)州變電站220k母線側(cè)的UFV200C型安全自動裝置,介紹了利用中國電力科學研究院開發(fā)
的實時數(shù)字仿真系統(tǒng) ADPSS進行的復雜電網(wǎng)電磁一機電暫態(tài)混合仿真技術(shù),對UFV200C型安全自動裝置進行的暫態(tài)實時
仿真試驗。試驗結(jié)果表明,該試驗能夠真實地反映220kV阜陽區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)定控制系統(tǒng)在暫態(tài)穩(wěn)定下的控制特性及其對安徽
電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響,仿真系統(tǒng)初步具備進行安徽電網(wǎng)安全自動裝置的試驗條件
關(guān)鍵詞: ADPSS;阜陽地區(qū);潁州變電站;混合仿真技術(shù);仿真試驗
 Abstract: To study the UFV200C type automatic safety device that be built within 220kV bus of Yinghou substation in
 Anhui elecrie power, simulation electromechanical modeling of Anhui electric power and electromagnetism modeling of
 power research institute. It is showed that the control characteristic of UFV200C type automatie safety device within
 Yingzhou substation can be truly reflected by ADPSS system and the ADPSS system is well equipped to conduct complete
 closed loop tests of automatic safety device equipment for Anhui electric power.
 Keywords: ADPSS; Fuyang aera: Yingzhou substation; hybrid simulation technique; simulation test
為了確保安徽電網(wǎng)安全自動裝置的可靠運行必須對其運行情況和暫態(tài)情況下的狀況進行仿真
及其對安徽電網(wǎng)故障期間暫態(tài)穩(wěn)定控制的作用,研究,分析安全自動裝置對電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定中所產(chǎn)
4.2注意單價的不平衡要有適當?shù)某叨?
采用不平衡報價法時應注意單價的不平衡要參考文獻
有適當?shù)某叨?。當報價清單中大部分單價成倍或數(shù)
]全國造價工程師考試培訓教材編寫委員會、全國造價
倍地偏離了市場價格時,或者不平衡的比例分配過工程師考試培訓教材審定委員會編M《工程造價管
分懸殊,使得早期工作內(nèi)容的單價明顯不合理,發(fā)
理基礎(chǔ)理論與相關(guān)法規(guī)》,北京:中國計劃出版社,
包人就可能要求承包人就此提供單價分析及計算
2006.4
依據(jù),甚至會判為廢標,承包人反而會弄巧成拙。2】全國造價工程師考試培訓教材編寫委員會、全國造價
工程師考試培訓教材審定委員會編M《工程造價案
5結(jié)語
例分析》北京:中國計劃出版社2006.4
綜上所述,施工單位的投標競爭是企業(yè)之間(3]何佰洲周顯峰,《建設(shè)工程合同M知識產(chǎn)權(quán)出版
社,2005.9
綜合素質(zhì)的競爭,它的勝負不僅決定于投標者的
技術(shù)、設(shè)備和資金等實力的大小,更決定于投標策作者簡介:
略和方法的正確性、預見性,同時也要非常講究技朱曉虹,女本科電網(wǎng)工程部技經(jīng)專責,經(jīng)濟師從事工程
巧,只有在投標工作中認真總結(jié)這方面的經(jīng)驗和造價管理工作。
教訓,深刻剖析,不斷探索,才能在競爭激烈的工葛維平,男本科,經(jīng)營計劃部技經(jīng)專責注冊造價工程師,
程投標中取得勝利。
經(jīng)濟師從事工程造價管理工作。
(收稿日期:2008-04-14)
類電力
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28
 ANHUI ELECTRIC POWER
2008年6月
生的影響,為今后大量安全自動裝置進入安徽電
網(wǎng)時的試驗和檢測提供基礎(chǔ)平臺。
2500kV潁州變安全自動裝置原理
中國電力科學研究院(以下簡稱中國電科院)500kV州變安全自動裝置,是為解決阜潤
開發(fā)的 ADPSS仿真系統(tǒng)是采用計算機集群系統(tǒng)電廠并網(wǎng)全穩(wěn)定問題,提高阜潤電廠機組發(fā)電
進行機電和電磁暫態(tài)研究分析的平臺,由于采用出力而安裝實施的。
了計算機集群技術(shù),具有在同一次仿真過程中能
依據(jù)裝置的工作原理、裝置分別檢測500kV
將電磁暫態(tài)程序與大規(guī)模的機電暫態(tài)程序?qū)崿F(xiàn)混“洛河-穎州線路220kV阜潤-穎州”雙回線路以
合仿真的能力,并且可以和物理裝置通過接口進及220KV州-邢集”雙回線路當“洛河-州線
行試驗,因此可以作為對各種裝置設(shè)備進行試驗路上任1點發(fā)生故障(包括州變母線主變壓器
的平臺。本文介紹利用該系統(tǒng)對安徽電網(wǎng)州變以及洛河電廠側(cè)500kV母線)導致線路跳閘且
電站(以下變電站簡稱xx變)安全自動裝置進行的“洛河-州”線路有功功率故障前大于預先設(shè)定整
仿真試驗,通過仿真試驗,不僅對安徽電網(wǎng)安全自定值、故障后小于預先設(shè)定整定值卓潤電廠機組
動裝置的建設(shè)具有現(xiàn)實意義,也對保證今后安徽出力大于預先設(shè)定整定值裝置動作切除阜潤電廠
電網(wǎng)的安全運行具有重要的指導意義。
1臺機組。當洛河電廠500kV側(cè)斷路器無故障跳閘
1電磁-機電暫態(tài)混合仿真系統(tǒng)
或500kV/220kV聯(lián)絡線發(fā)生故障跳閘時,裝置檢
測出“潁州-邢集”雙回線路有功功率故障后大于預
500kV潁州變安全自動裝置已實際安裝在安先設(shè)定整定值,且阜潤電廠機組出力大于預先設(shè)定
徽阜陽電網(wǎng)500kV潁州變220kV母線上運行。整定值,裝置動作切除阜潤電廠1臺機組
此,仿真系統(tǒng)是按照裝置試驗的要求、以500kV
潁州變安全自動裝置的實際運行情況和運行方式3機電與電磁暫態(tài)仿真
為依據(jù),根據(jù)系統(tǒng)的潮流和故障類型及安全自動
裝置的原理,分別采用電磁暫態(tài)模型和機電暫態(tài)
3.1機電暫態(tài)仿真
模型來對阜陽地區(qū)電網(wǎng)及其外圍電網(wǎng)進行仿真
機電暫態(tài)仿真計算采用中國電科院開發(fā)的
的。2種模型數(shù)據(jù)交換通過中國電科院開發(fā)的專用
 PSASP7.0程序,如圖2所示。計算網(wǎng)絡包括2007
接口相連接,仿真系統(tǒng)中電磁暫態(tài)模型部分為阜
年華東電網(wǎng)區(qū)域500kV及220kV電網(wǎng),基本潮流
陽地區(qū)電網(wǎng)模型機電暫態(tài)模型部分為華東電網(wǎng)選用能保證安徽500kV電網(wǎng)內(nèi)部線路三相故障、
2007年夏季高峰負荷方式下 PSASP7.0數(shù)據(jù)模
安徽與華東電網(wǎng)聯(lián)絡線三相故障以及華東500kV
型,如圖1所示。阜潤電廠機組直接接入州變電網(wǎng)內(nèi)部線路三相故障,不采取穩(wěn)定措施,采取切
220kV系統(tǒng)母線,其發(fā)電機、變壓器、勵磁、調(diào)速及
機措施能夠保持系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的潮流作為計算的
PSS等按實際的模型和參數(shù)整定。
基本潮流,即基本潮流為能滿足系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定要
太和站牛站
求的最大潮流。計算方法包括潮流計算、暫穩(wěn)計
算、小干擾穩(wěn)定計算。
洛河電廠升壓站
花園站
州站2
圖 ADPSS仿真研究的車陽電網(wǎng)地理示意圖
試驗過程中所建立的阜陽地區(qū)電網(wǎng)電磁暫態(tài)
模型線路部分采用集中參數(shù)的P模型,詳細仿真
線路的暫態(tài)特性。電壓互感器(以下簡稱CVT)及電
流互感器(以下簡稱TA)模型參數(shù)同樣也以實際
CVT和TA裝置的型式試驗外特性為基礎(chǔ)確定的。
圖2機電暫態(tài)仿真示意圖
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電力
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經(jīng)潮流及穩(wěn)定性計算校核,此次試驗用機電磁暫態(tài)網(wǎng)絡和機電暫態(tài)網(wǎng)絡分別求解,在進行電
暫態(tài)仿真選用的基本潮流為華東電網(wǎng)2007年夏磁暫態(tài)網(wǎng)絡計算時,對機電暫態(tài)網(wǎng)絡進行戴維南
季高峰負荷方式,其中500kV洛河-潁州”潮流為等值在進行機電暫態(tài)網(wǎng)絡計算時,對電磁暫態(tài)網(wǎng)
1.06GW,潮流方向為潁州變至洛河電廠。絡進行諾頓等值,如圖4所示。
3.2電磁暫態(tài)仿真
 ADPSS系統(tǒng)中的電磁暫態(tài)程序采用了與電磁
EMTP電磁暫態(tài)相同的算法,而且在處理計算過程暫態(tài)
時, ADPSS系統(tǒng)電磁暫態(tài)程序可以使用隱式積分網(wǎng)絡
網(wǎng)絡
法和后退歐拉法相結(jié)合的計算方法。為了達到實
時性, ADPSS采用了多CPU并行計算的計算方機電暫態(tài)網(wǎng)絡的維南等值電路電磁暫態(tài)網(wǎng)絡的諾頓等值電路
式,其運行速度可以達到微秒(s)級,從而達到實
三相瞬時值形式)
(三序相量形式
時仿真的效果。
圖4電磁機電暫態(tài)混合仿真接口等值電路
 ADPSS系統(tǒng)的電磁暫態(tài)程序可以進行大部分在仿真初始時刻電磁暫態(tài)程序獲得機電暫態(tài)
的電力系統(tǒng)元器件的電磁暫態(tài)仿真,在進行安徽網(wǎng)絡的工頻等值阻抗矩陣;在每一個接口時刻電
阜陽地區(qū)電網(wǎng)的電磁暫態(tài)建模過程中,發(fā)電機采磁暫態(tài)程序向機電暫態(tài)計算程序傳送邊界點的
用勵磁電壓恒定的模型,變壓器部分采用普通兩正、、零序電流和邊界點的正負、零序電壓
繞組變壓器模型,線路部分采用集中參數(shù)的PI模V機電暫態(tài)程序向電磁暫態(tài)程序傳送邊界點的
型,負荷采用恒功率模型,如圖3所示。
正、負、零序等值電勢即可。電磁暫態(tài)機電暫態(tài)仿
電磁暫態(tài)二次側(cè)電壓與電流的輸出采用真接口時的數(shù)據(jù)交換方式如圖5所示,電磁-機電
 ADPSS系統(tǒng)中CVT與TA模型,其參數(shù)以實際現(xiàn)暫態(tài)接口時序可參照文獻2]
場的CVT和TA裝置為基礎(chǔ)確定。
電磁
機電
暫態(tài)
網(wǎng)絡
暫態(tài)
網(wǎng)絡
k2-1-23
草陽廠02機母線
潤廠卓潤
圖5電磁機電暫態(tài)混合仿真數(shù)據(jù)接口交換示意圖
對于潁州變安全自動裝置試驗系統(tǒng),分別在
220kV渦陽變220kV蒙城變220kV蘆集變
圖3電磁暫態(tài)仿真示意圖
500kV洛河電廠升壓站設(shè)立電磁-機電暫態(tài)仿真接
4混合仿真接口
口邊界點,從而將阜陽地區(qū)電網(wǎng)電磁暫態(tài)模型與安
徽電網(wǎng)的機電暫態(tài)模型進行連接。
電力系統(tǒng)機電暫態(tài)過程和電磁暫態(tài)過程是兩
個用不同數(shù)學模型表征具有不同時間常數(shù)的物理5潁州變安全自動裝置試驗系統(tǒng)
過程,在仿真原理和過程上存在較大差異。為了將安徽電力科學研究院新引進的中國電科院
大規(guī)模復雜電力系統(tǒng)的機電暫態(tài)仿真和局部系統(tǒng)ADSS仿真系統(tǒng)具有電磁機電暫態(tài)混合實時仿
的電磁暫態(tài)仿真集成在一個進程中,需要采用接口真計算能力,在已有的仿真計算資源基礎(chǔ)上,建立
技術(shù),通過仿真過程中機電暫態(tài)網(wǎng)絡計算信息和電了阜陽電網(wǎng)采用電磁暫態(tài)計算、華東電網(wǎng)其它部
磁暫態(tài)網(wǎng)絡計算信息的隨時交換,來實現(xiàn)大規(guī)模電分采用機電暫態(tài)計算、利用接口進行混合實時試
力系統(tǒng)的電磁暫態(tài)和機電暫態(tài)混合仿真。
驗仿真系統(tǒng)模型。實際的一次模型中,一次系統(tǒng)還
 ADPSS仿真系統(tǒng)中采用了如下接口方式:電要加入CVT、TA等測量元件模型,以及高壓電抗
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器線路故障元件等。
在 ADPSS仿真系統(tǒng)中建立的試驗模型需要
與繼電保護以及安全自動裝置進行閉環(huán)響應連
接,因此不僅需要 ADPSS系統(tǒng)能夠進行實時仿真
一次系統(tǒng)的運行狀況,還要能夠?qū)崟r仿真二次側(cè)
具有電磁飽和特性的CVT、TA電氣量輸入和輸出
?
以及相的邏輯控制、一次和二次側(cè)的故障邏輯控
制、一次側(cè)三相斷路器動作和二次側(cè)斷路器節(jié)點
信號輸出的邏輯控制等
⊙
圖6為州變安全自動裝置的控制邏輯示意
圖7試驗系統(tǒng)線路、斷路器信號輸入、輸出示意圖
圖,其中500kV“洛河潁州”線路斷路器由外接
RCS-931D型線路差動保護控制,潁州變220kV母6主要試驗結(jié)果
線側(cè)加裝UFV200C型安全自動裝置。系統(tǒng)模擬“洛
河-潁州”線路發(fā)生故障后,差動保護切除線路,隨利用ADPS系統(tǒng)建立的潁州變安全自動裝
后安全自動裝置切除阜潤電廠1臺機組。
置試驗模型,對潁州變安全自動裝置進行了詳細
線機
全面的試驗。試驗根據(jù)潁州變安全自動裝置原理
進行,并增加了線路差動保護模擬量及開關(guān)量接
口試驗中重點考核了500kV洛河州線路在
發(fā)生三相接地故障,RCS-931D差動保護動作跳
閘后,潁州變安全自動裝置的動作情況以及安全
自動裝置動作對安徽電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性影響;主要
有以下試驗結(jié)果。
(1)試驗結(jié)果表明,“洛河潁州”線路發(fā)生三
相接地故障18ms后,差動保護動作,切除洛河
潁州”線路。500ms后潁州變安全自動裝置正確切
圖6穎州變安全自動裝置的控制邏輯示意圖
除阜潤電廠1臺機組。圖8給出了經(jīng)錄波器對“洛
河州”線路U相電流、“阜潤-潁州”雙回線路U
 ADPSS實時數(shù)字仿真試驗系統(tǒng)最大的優(yōu)勢
相電流的錄波圖。利用 ADPSS系統(tǒng)的機電暫態(tài)程
不僅是能夠通過模擬量和開關(guān)量接口外接保護
序,可觀察到在阜潤電廠1臺機組切除后的安徽電
及安全穩(wěn)定裝置(以下簡稱安穩(wěn)裝置)產(chǎn)生閉環(huán)
網(wǎng)皖北機組相對于上海石洞口電廠1號機組間的
控制系統(tǒng)而且能夠在此基礎(chǔ)上進行電磁-機電暫
功角情況,見圖9。由圖9可見,在切除阜潤電廠1
態(tài)混合實時仿真。通過 ADPSS系統(tǒng)與試驗裝置二
次電氣量和控制信號量之間的響應互動,能夠真
臺機組后,安徽電網(wǎng)各主要機組將逐步達到穩(wěn)定。
實反映被測試裝置的實時響應結(jié)果。而且 ADPSS
系統(tǒng)具備的混合仿真能力使得安穩(wěn)裝置動作后,
能夠反映出對整個大電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響。圖7為
建成的潁州變安全自動裝置試驗系統(tǒng)中線路、斷
路器信號輸入、輸出示意圖。此控制邏輯回路不
僅可以用來控制繼電保護和安穩(wěn)裝置發(fā)出的斷
路器信號的時序邏輯進程,而且還可以通過輸
入、輸出通道來控制繼電保護和安穩(wěn)裝置之間的
通訊邏輯等控制功能。
圖8“洛河-穎州”線路與“阜潤-穎州”雙回線路
的U相電流錄波圖
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電力
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主副線環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備配置
 Equipment Dispose of the Ring Netwok Structure of Main and Auxiliary Line
秦勇
(阜陽供電公司,安徽阜陽236017)
摘要:文中根據(jù)阜陽地區(qū)推廣應用城市配電網(wǎng)主副線環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的工作實際和工作經(jīng)驗,提出對縣城配電網(wǎng)和市級以上城市
配電網(wǎng)可以選擇不同的設(shè)備配置方案,從而使主副線環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)在不同經(jīng)濟環(huán)境的各種地區(qū)都能發(fā)揮其提高配電網(wǎng)供電可
靠性的作用
關(guān)鍵詞:主副線環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu);縣城配電網(wǎng);市級配電網(wǎng);設(shè)備配置
 Abstract: This article on the promotion of the ring netwok structure of main and auxiliary line. put on the netwok of the
 country and city can choose different configuration of the equipment configuration. So that the ring netwok structure of main
 and auxiliary line in the various different economic environment can play in improving it's reliahility of the electricity
 distribution network.
 Keywords: ring netwok structure of main and auxiliary linecountry and city distribution netwok equipment configuration
阜陽市區(qū)10kV配電網(wǎng)于2005年試行主副在市區(qū)全面推廣。主副線環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容及其在
線環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)以來,由于試行效果良好,目前已開始提高配電網(wǎng)供電可靠性方面的特殊優(yōu)點見文獻,
路上方式安排的潮流密切相關(guān)。
7結(jié)語
將系統(tǒng)具備電磁機電暫態(tài)混合仿真的功能與
開展外接物理裝置試驗的功能相結(jié)合,開展安穩(wěn)裝
置試驗,在國內(nèi)同行業(yè)中尚屬首次。本次試驗的成
功,對開展安徽電網(wǎng)的安穩(wěn)裝置試驗研究和安徽電
網(wǎng)穩(wěn)定性研究具有較高的價值和深遠的意義
(收稿日期2008-03-12)
時滿(s
參考文獻
安徽電力科學研究院安徽電網(wǎng)實時數(shù)字仿真系統(tǒng)建
設(shè)技術(shù)總結(jié)報20711
圖9安徽電網(wǎng)皖北機組與石洞口電廠1號機組間功角差
2]岳程燕田芳等電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)機電暫態(tài)混合
(2)試驗過程中,“洛河潁州”線路差動保仿真接口原理電網(wǎng)技術(shù)200o30no.123-2
護跳閘時間、安徽電網(wǎng)系統(tǒng)運行方式對安全自動3]岳程燕田芳等電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)機電暫態(tài)混合
裝置動作時間整定值影響較大。由于500kV洛仿真接口實現(xiàn)電200l6-1
河潁州”線路承擔了阜潤電廠兩臺機組滿載共作者簡介:
1.28GW的電量南送,潁州變安全自動裝置動作張旭昶(191-)男工程師安徽桐城人,目前從事電網(wǎng)分
對安徽皖北地區(qū)穩(wěn)定性的影響與“洛河潁州”線析及電網(wǎng)數(shù)學仿真的研究。

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