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光储氢集成系统的随机模型预测控制方法 被引量:1
1
作者 王翰林 赵建立 +1 位作者 张沛超 孙烨 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第2期86-93,126,共9页
光储氢集成系统是提升光伏消纳率、降低电解制氢成本的重要途径之一,但电解槽复杂的非线性模型以及光伏出力的高随机性给系统运行优化带来了困难。提出电解槽的高精度凸拟合模型,该模型能计及电解槽功率和温度对效率的影响,且便于优化... 光储氢集成系统是提升光伏消纳率、降低电解制氢成本的重要途径之一,但电解槽复杂的非线性模型以及光伏出力的高随机性给系统运行优化带来了困难。提出电解槽的高精度凸拟合模型,该模型能计及电解槽功率和温度对效率的影响,且便于优化问题的建模与求解。将模型预测控制(MPC)与随机优化相结合,提出光储氢集成系统的二阶段随机MPC方法。建立双层求解框架,其中上层用于处理电解槽的非线性模型,下层基于交替方向乘子法实现大规模场景的解耦计算。光储氢集成系统的仿真算例结果表明,配置电池、储氢罐等储能单元显著提升了制氢的经济性和光伏消纳率;相较于常规MPC,考虑光伏和氢负荷分布信息的二阶段随机MPC进一步提升了系统经济性。 展开更多
关键词 电解槽 光储氢集成系统 最优调度 凸拟合模型 模型预测控制 随机优化
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全数字化保护系统的主要问题及解决方案 被引量:39
2
作者 张沛超 高翔 +1 位作者 顾黄晶 霍超 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期104-107,共4页
分析了全数字化保护系统在可靠性方面存在的问题,提出利用元件重要度分析方法指导保护系统设计;分析了全网络化的保护系统在信息安全方面存在的隐患,提出在保证保护系统实时性和兼容性的前提下,基于IEC62351安全标准建设系统,并进行系... 分析了全数字化保护系统在可靠性方面存在的问题,提出利用元件重要度分析方法指导保护系统设计;分析了全网络化的保护系统在信息安全方面存在的隐患,提出在保证保护系统实时性和兼容性的前提下,基于IEC62351安全标准建设系统,并进行系统化的安全性评测;分析了全网同步、站内同步以及无同步对不同保护原理的影响,提出了不同原理的保护在失去同步后保护系统应采取的措施;比较了简单网络时间协议(SNTP)及IEEE1588 2种时间同步标准,提出应基于IEEE1588实现过程层的时间同步;分析了影响全数字化保护系统实时性的主要因素,提出利用光学互感器,利用GOOSE消息代替保护出口继电器以及利用交换式以太网技术等措施提高系统的实时性。 展开更多
关键词 全数字化保护 IEC 61850 可靠性 安全性 同步 实时性
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数字化变电站系统结构 被引量:207
3
作者 张沛超 高翔 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第24期73-77,共5页
阐述了数字化变电站的系统结构和设计原则,讨论了过程总线和变电站总线的基本组网方案,分别从功能冗余及网络容错等方面提出了多种具有高可靠性的数字化变电站系统结构,并从过程层和间隔层方面提出了常规设备的接入方案。
关键词 电力系统 数字化变电站 系统结构 通信 IEC 61850
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应用UML开发智能继电保护的整定计算程序 被引量:12
4
作者 张沛超 郁惟镛 +1 位作者 李翔 李航 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期32-35,39,共5页
电力系统复杂应用软件的开发必能采用先进的软件工程学方法。统一建模语言 ( U nified Modeling L anguage,U ML )是近年来软件工程领域内取得的最重要成果之一。文章介绍了 UML 的产生背景及特点 ,然后详细讨论了 U ML在智能继电保护... 电力系统复杂应用软件的开发必能采用先进的软件工程学方法。统一建模语言 ( U nified Modeling L anguage,U ML )是近年来软件工程领域内取得的最重要成果之一。文章介绍了 UML 的产生背景及特点 ,然后详细讨论了 U ML在智能继电保护整定计算及管理系统 ( ICAPE)开发中的应用。结果表明 ,统一建模语言 ( UML )具有标准性、系统性、可视化、自动化等优点 ,在电力系统复杂软件的开发中 ,将其合理地应用于软件开发的各个阶段 ,有助于提高软件开发效率及软件质量。因此 ,UML 展开更多
关键词 电力系统 智能继电保护 整定计算程序 UML语言 开发
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全数字化保护系统的可靠性及元件重要度分析 被引量:87
5
作者 张沛超 高翔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期77-82,共6页
从总体可靠度和元件重要度两个方面对全数字化保护系统的可靠性进行研究。基于可靠性框图和邻接矩阵方法建立了总体可靠性模型,然后基于概率重要度和关键重要度,建立了全数字化保护系统元件重要度评价指标。其中,概率重要度用于发现系... 从总体可靠度和元件重要度两个方面对全数字化保护系统的可靠性进行研究。基于可靠性框图和邻接矩阵方法建立了总体可靠性模型,然后基于概率重要度和关键重要度,建立了全数字化保护系统元件重要度评价指标。其中,概率重要度用于发现系统中的薄弱环节,以指导和优化系统设计;关键重要度用于指导系统维修。为说明所提方法的有效性,提出了6种全数字化保护系统的典型结构,并利用上述方法,对其进行了详细的计算与分析。 展开更多
关键词 元件重要度 IEC 61850 可靠性框图 可靠性 保护系统 过程总线
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IEC61850全数字化保护系统的分层马尔科夫模型 被引量:16
6
作者 张沛超 胡炎 侯伟宏 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期28-32,共5页
在建立基于IEC61850全数字化保护系统的马尔科夫模型时,主要困难是由于其结构的复杂性而导致的状态空间爆炸问题。为此,介绍了全数字化保护系统的典型结构,根据其功能与结构特点,提出了分层马尔科夫模型和一种状态空间简化方法。该方法... 在建立基于IEC61850全数字化保护系统的马尔科夫模型时,主要困难是由于其结构的复杂性而导致的状态空间爆炸问题。为此,介绍了全数字化保护系统的典型结构,根据其功能与结构特点,提出了分层马尔科夫模型和一种状态空间简化方法。该方法将描述系统层的状态提炼到顶层马尔科夫模型中,并根据马尔科夫状态的概率,去除数目巨大但又概率极低的状态。基于该模型导出了一套基于IEC61850的全保护系统的总体可靠性指标。最后以一次系统采用3/2接线的全数字化保护系统为例给出详细的仿真计算结果。结果表明,所提出的马尔科夫状态空间简化方法不仅有效解决了全数字化保护系统状态空间爆炸问题,保留了很高的计算精度,而且适用于各种结构的全数字化保护系统。 展开更多
关键词 保护系统 IEC61850 可靠性 马尔科夫模型 过程总线
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智能配电网的自适应级联方向闭锁保护方案 被引量:12
7
作者 张沛超 范忻蓉 +1 位作者 李鑫 方陈 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期81-88,共8页
针对未来智能配电网提出一种基于通用面向对象变电站事件(GOOSE)的自适应级联方向闭锁保护方案。定义了保护的参考方向整定规则和闭锁方向规则,使保护方案能够根据故障位置自适应改变闭锁方向。利用GOOSE在保护之间交换方向闭锁信号,使... 针对未来智能配电网提出一种基于通用面向对象变电站事件(GOOSE)的自适应级联方向闭锁保护方案。定义了保护的参考方向整定规则和闭锁方向规则,使保护方案能够根据故障位置自适应改变闭锁方向。利用GOOSE在保护之间交换方向闭锁信号,使得保护之间具有互操作性。新方案具有良好的适应性,能够适应含多微网的闭环或开环运行的配电网,允许配电网工作于孤岛或并网等模式,并能快速切除线路和母线等多种元件故障。在电压互感器断线、断路器失灵以及通信失效等异常情况下,该保护方案仍具有很高可靠性。 展开更多
关键词 智能配电网 微网(微电网) 分布式电源 方向闭锁 通用面向对象变电站事件(GOOSE) 方向保护
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基于出行大数据的电动汽车集群灵活性推演方法
8
作者 杨隆 张沛超 +1 位作者 赵建立 向佳霓 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第4期84-91,共8页
出行大数据能够提供丰富的车辆行程信息,但如何基于出行大数据推演电动汽车(EV)集群的调节能力鲜有研究。提出基于出行调查数据和高斯混合模型的车辆时空链推演方法;提出模型驱动的EV能量链推演方法,将EV的时空变迁转换为能量变化,从而... 出行大数据能够提供丰富的车辆行程信息,但如何基于出行大数据推演电动汽车(EV)集群的调节能力鲜有研究。提出基于出行调查数据和高斯混合模型的车辆时空链推演方法;提出模型驱动的EV能量链推演方法,将EV的时空变迁转换为能量变化,从而推演出EV充电行为;根据上述推演结果,构建表示EV集群灵活性的充电可行域,并提出基于优化的EV集群上、下调节能力估计方法。基于公开的出行调查数据库进行仿真,验证了由所提方法生成的EV出行结果更符合原始数据分布。同时,在考虑充电偏好、响应时长等因素下,推演了各时段EV集群的削峰、填谷能力。 展开更多
关键词 电动汽车 出行调查数据 时空链 能量链 高斯混合模型 可行域 充电灵活性
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智能变电站配置信息的全生命周期管理 被引量:50
9
作者 张沛超 姜健宁 +1 位作者 杨漪俊 刘韶俊 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期85-89,131,共6页
智能变电站配置描述(SCD)文件记录了与智能变电站安全可靠运行相关的关键配置信息。针对SCD文件的管控难题,文中对智能变电站配置信息全生命周期管理系统的功能结构、关键技术和实施过程进行了研究。结合国内近期开展的试验,分析了智能... 智能变电站配置描述(SCD)文件记录了与智能变电站安全可靠运行相关的关键配置信息。针对SCD文件的管控难题,文中对智能变电站配置信息全生命周期管理系统的功能结构、关键技术和实施过程进行了研究。结合国内近期开展的试验,分析了智能变电站配置信息管理的技术现状与存在的问题。提出由SCD文件版本管理、变更控制和在线监视等环节构成的管控过程,提出基于角色的SCD文件安全访问控制和实现在线监视的3种技术方案。 展开更多
关键词 智能变电站 变电站配置描述文件 全生命周期管理 版本控制
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具有增量学习能力的智能孤岛检测方法 被引量:12
10
作者 张沛超 陈琪蕾 +1 位作者 李仲青 杨珮鑫 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期83-89,共7页
基于机器学习的智能孤岛检测方法能有效地提高防孤岛保护的性能,但现有方法皆采用离线学习方案,对配电网因运行条件变化而导致的概念漂移现象缺乏自适应性。提出了一种具有在线增量学习能力的孤岛检测方法。首先,提出利用保护自采数据... 基于机器学习的智能孤岛检测方法能有效地提高防孤岛保护的性能,但现有方法皆采用离线学习方案,对配电网因运行条件变化而导致的概念漂移现象缺乏自适应性。提出了一种具有在线增量学习能力的孤岛检测方法。首先,提出利用保护自采数据以及数据采集与监视控制(SCADA)系统采集的开关状态构成原始样本,并基于增量聚类方法进行样本筛选,实现有效样本的在线积累;然后,以各子样本集对系统最新状况的分类性能作为竞争准则,提出了一种样本集的优选方法,并利用加权支持向量机完成了增量学习。仿真结果表明,所提方法能够自主探测概念漂移的发生并进行持续的学习,有效地提高了孤岛检测的准确性和自适应性。 展开更多
关键词 孤岛检测 概念漂移 聚类 增量学习 分布式发电 支持向量机
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基于开放结构的网调继电保护日常运行管理专家系统的研究 被引量:5
11
作者 张沛超 郁惟镛 +1 位作者 张德泉 李发棣 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 1998年第12期24-26,30,共4页
文章介绍了一个网调继电保护日常运行管理专家系统的实现。该系统由网络拓扑绘图、数据库、推理机及知识库三个模块构成。文中详细叙述了各模块结构开放的重要特色以及实现模块间无隙集成的技术方法。
关键词 继电保护 专家系统 开放结构 推理机 电力系统
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基于对象图的事例表示方法及其相似度计算 被引量:3
12
作者 张沛超 王文君 郁惟镛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期59-63,共5页
该文结合电力系统的特点,提出了一种通用的、结构化的事例表示法:对象图表示法。该表示法综合了面向对象技术和图论技术,在表达能力上具有通用性。该文首先给出了对象图的定义,在此基础上给出了相应的相似度计算方法。为解决相似度计算... 该文结合电力系统的特点,提出了一种通用的、结构化的事例表示法:对象图表示法。该表示法综合了面向对象技术和图论技术,在表达能力上具有通用性。该文首先给出了对象图的定义,在此基础上给出了相应的相似度计算方法。为解决相似度计算中的组合爆炸问题,引入了模拟退火遗传算法。然后设计了1000组算例以验证算法的有效性。最后,以一个调度运行管理专家系统为例,说明该文提出的事例表示方法具有直观、全面、通用的优点。 展开更多
关键词 电力系统 对象图 事例表示 相似度计算 遗传算法
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孤岛检测的关键特征识别及元学习方法 被引量:16
13
作者 张沛超 谭啸风 杨珮鑫 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第18期72-78,共7页
数据挖掘技术能有效解决孤岛检测中检测阈值的整定问题,已成为重要的孤岛检测方法。文中提出由关键特征识别、基学习器和元学习器等3个环节构成的孤岛检测数据挖掘系统。首先,分析了孤岛检测样本中的弱相关特征对分类的不利影响,提出利... 数据挖掘技术能有效解决孤岛检测中检测阈值的整定问题,已成为重要的孤岛检测方法。文中提出由关键特征识别、基学习器和元学习器等3个环节构成的孤岛检测数据挖掘系统。首先,分析了孤岛检测样本中的弱相关特征对分类的不利影响,提出利用RELIEF(recursive elimination of features)算法首先识别孤岛检测的关键特征。然后,分析了单一分类器的归纳偏置现象,提出利用多个分类器的互补性提高孤岛检测的精度;最后,提出了基于元学习的新的孤岛检测方法。为验证上述方法的有效性,仿真算例中充分考虑了功率不平衡度、电压扰动等因素。仿真结果表明,上述3个环节对提高孤岛检测的精度和泛化能力具有重要作用。 展开更多
关键词 微电网(微网) 分布式电源 孤岛检测 数据挖掘 RELIEF算法 功率不平衡度 元学习方法
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进化心理学对临床心理学的影响和启示——一种积极心理学的转向 被引量:2
14
作者 张沛超 吴和鸣 张掌然 《武汉大学学报(人文科学版)》 CSSCI 北大核心 2012年第4期87-91,共5页
心理障碍被视为某种适应不良的心理过程的表现,这使得对心理障碍的理解限定于纯粹的病理性模型。理解心理障碍需要理解这些现象的进化起源和功能,这是一种广义的积极心理学的思路。从进化心理学的角度看临床心理学,可以丰富对异常心理... 心理障碍被视为某种适应不良的心理过程的表现,这使得对心理障碍的理解限定于纯粹的病理性模型。理解心理障碍需要理解这些现象的进化起源和功能,这是一种广义的积极心理学的思路。从进化心理学的角度看临床心理学,可以丰富对异常心理现象的理解,为异常心理现象提供进化的解释,藉此为临床工作拓展新的思路。这种探讨将有助于在进化心理学和临床心理学之间引起更多的良性互动,有助于推动临床心理学的积极心理学转向,这对于进化心理学和临床心理学都是一种丰富的可能。 展开更多
关键词 进化心理学 临床心理学 病理心理学 积极心理学 精神分析
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继电保护专家系统中知识的面向对象表示法 被引量:1
15
作者 张沛超 胡炎 郁惟镛 《继电器》 CSCD 北大核心 2001年第2期16-19,共4页
比较了几种常用知识表示方法的优缺点 ,论述了面向对象知识表示法是非常适合于电力系统的先进的知识表示法 ,提出了一种将知识库和推理机相分离的新型面向对象知识表示法。结合一个实际的继电保护运行管理专家系统的研究开发 ,全面说明... 比较了几种常用知识表示方法的优缺点 ,论述了面向对象知识表示法是非常适合于电力系统的先进的知识表示法 ,提出了一种将知识库和推理机相分离的新型面向对象知识表示法。结合一个实际的继电保护运行管理专家系统的研究开发 ,全面说明了该表示法中封装、继承、多态、消息发送、规则推理等技术的应用。 展开更多
关键词 面向对象 知识表示 专家系统 继电保护 电力系统
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基于广义需求侧资源的微网运行优化 被引量:77
16
作者 邢龙 张沛超 +1 位作者 方陈 张宇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期7-12,133,共7页
智能电网技术为需求侧响应的实施和各类分布式能源的接入创造了良好条件。文中分析了分布式发电、负荷、储能等3类资源在微网运行优化中各自发挥的作用和协调关系,将其视为广义需求侧资源,建立基于"源—荷—储"三维架构、更... 智能电网技术为需求侧响应的实施和各类分布式能源的接入创造了良好条件。文中分析了分布式发电、负荷、储能等3类资源在微网运行优化中各自发挥的作用和协调关系,将其视为广义需求侧资源,建立基于"源—荷—储"三维架构、更具弹性的微网运行优化构架。为降低微网运行优化问题的维度,提出将启发式规则与粒子群算法相结合的求解模型,首先利用启发式规则形成储能与负荷的优化策略,然后利用多目标粒子群形成电源的优化策略。为兼顾优化控制结果的稳定性和精确性,采用滚动时间窗优化方法。算例对比分析了各类需求侧资源对微网运行优化的效果,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 微网(微电网) 运行优化 广义需求侧资源 需求响应 可平移负荷 多目标粒子群优化 启发式规则
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基于SVM的小样本条件下继电保护可靠性参数估计 被引量:43
17
作者 何旭 姜宪国 +2 位作者 张沛超 高翔 李仲青 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1432-1437,共6页
智能变电站继电保护系统因其高可靠性而失效样本数据过少,从而影响了对其可靠性参数的估计。为此提出一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)的继电保护系统可靠性参数估计方法。首先介绍了继电保护装置失效时间服从的分布模型... 智能变电站继电保护系统因其高可靠性而失效样本数据过少,从而影响了对其可靠性参数的估计。为此提出一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)的继电保护系统可靠性参数估计方法。首先介绍了继电保护装置失效时间服从的分布模型;然后,针对失效数据的小样本问题,先利用SVM对原始样本进行回归训练并预测得到贴近原始样本数据规律的扩大样本,并采用网格搜索和交叉验证方法对SVM回归模型进行参数寻优;最后,根据扩大后的样本,采用最小二乘拟合方法进行可靠性参数估计。与现有的方法相比,新方法无需先验知识,更容易实现。对比分析表明,新方法有效提高了小样本条件下继电保护系统可靠性参数估计的精度和稳定性,并具有较好的抗野值能力。 展开更多
关键词 智能变电站 继电保护 可靠性 参数估计 支持向量机 小样本
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应用IEC61850通信协议的新一代故障信息处理系统 被引量:35
18
作者 汪可友 张沛超 +1 位作者 郁惟镛 高翔 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期55-58,共4页
为了使调度中心人员可以迅速掌握电网故障时的情况以及继电保护动作行为,并为电网调度运行部门及时分析、处理电网事故、保证电网安全运行提供可靠的依据,就必须建立电网故障信息处理系统。故障信息处理系统一般由故障信息的采集、传输... 为了使调度中心人员可以迅速掌握电网故障时的情况以及继电保护动作行为,并为电网调度运行部门及时分析、处理电网事故、保证电网安全运行提供可靠的依据,就必须建立电网故障信息处理系统。故障信息处理系统一般由故障信息的采集、传输、处理等环节构成。其中,故障信息采集环节需要处理来自不同厂家、规约各异的保护 和录波装置的信息。由于缺乏统一的标准,工作量巨大的规约转换工作已成为制约故障信息处理系统发展的瓶颈。IEC 61850是变电站自动化系统的新一代的通信标准体系。基于该标准,不同厂家的产品间可实现无缝连接。作者在简要介绍该标准特点的基础上,提出了将其实际应用于故障信息处理系统的技术方案。 展开更多
关键词 IEC 61850 通信协议 故障信息处理系统 电网 电力系统
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基于多源信息的电网故障诊断新方法 被引量:21
19
作者 苏广宁 张沛超 +1 位作者 胡炎 严正 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期61-65,共5页
为在实际保护、断路器发生误动或相关警报信息出现丢失等异常情况时,仍能保证故障诊断结果的准确性,提出了新的故障诊断方法。该方法首先在覆盖集理论的指导下,基于遥信量建立了改进优化模型;然后利用小波技术对故障录波信息进行分析;... 为在实际保护、断路器发生误动或相关警报信息出现丢失等异常情况时,仍能保证故障诊断结果的准确性,提出了新的故障诊断方法。该方法首先在覆盖集理论的指导下,基于遥信量建立了改进优化模型;然后利用小波技术对故障录波信息进行分析;最后基于改进证据理论对前2种结果进行数据融合,从而得到精确诊断结果。通过实时数字仿真器(RTDS)上的模型验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 电网 故障诊断 优化模型 覆盖集理论 小波技术 证据理论 信息融合
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数字化变电站系统可靠性与可用性研究 被引量:62
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作者 侯伟宏 张沛超 胡炎 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第14期34-38,共5页
基于IEC 61850的数字化变电站系统具有传统变电站系统所不同的结构与特点。现有的变电站可靠性分析方法多针对单装置或单间隔,鲜有针对整个变电站自动化系统。介绍了基于IEC 61850的数字化变电站系统的典型结构,分析了提高数字化变电站... 基于IEC 61850的数字化变电站系统具有传统变电站系统所不同的结构与特点。现有的变电站可靠性分析方法多针对单装置或单间隔,鲜有针对整个变电站自动化系统。介绍了基于IEC 61850的数字化变电站系统的典型结构,分析了提高数字化变电站可靠性的主要方法,提出一种计算全站可靠性的方法。该方法将数字化变电站系统划分为通信系统、控制系统、保护系统以及站控层系统。利用可用性框图,分别计算每个子系统可靠性参数,然后通过系统可用性框图,计算出整个变电站的可靠性参数。利用该方法对一典型数字化变电站系统的可靠性进行了分析计算。结果表明,在合理采用装置冗余并采用基于IEC 62439-PRP的并行网络冗余后,数字化变电站系统的可靠性能够满足IEC 61508的要求。 展开更多
关键词 IEC61850 数字化变电站系统 可靠性 可用性框图 并行冗余协议
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