廣域保護的故障元件識別算法與相關(guān)通信技術(shù)研究.pdf

1、常規(guī)后備保護多采用非單元式原理，一般涵蓋多個元件。在現(xiàn)行的電力系統(tǒng)運行條件下，這種由開放式保護原理構(gòu)成的后備保護誤動概率較大。此外常規(guī)后備保護僅依賴于本地數(shù)據(jù)，往往側(cè)重于保護其本地設(shè)備而無視其行為對全網(wǎng)的影響。常規(guī)后備保護系統(tǒng)在某種程度上已不能滿足互聯(lián)電力系統(tǒng)的新要求，需要改進完善。由此提出了廣域后備保護方案，它可在全系統(tǒng)范圍內(nèi)實現(xiàn)故障正確識別，有選擇性地切除故障元件，保證非故障系統(tǒng)安全運行。
　　論文首先提出一種考慮線路分布參數(shù)

2、的基于故障分量的新型疊加分量阻抗概念，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于疊加分量阻抗幅值比較原理的故障元件判據(jù)。理論分析了不同線路長度，不同系統(tǒng)阻抗比情況下疊加阻抗算法的動作特性，同時考慮了串補的影響。保護方案采用距離保護作為故障信息發(fā)送啟動元件，動態(tài)確定保護區(qū)域，形成故障關(guān)聯(lián)元件集，并通過疊加阻抗原理與故障分量電流差動保護判據(jù)對該集合的搜索判定，完成故障元件識別。
　　其次，鑒于同步相量測量技術(shù)的應(yīng)用需求，給出了一種集成控制和保護于一體的

3、保護方案，結(jié)合現(xiàn)代通信技術(shù)實現(xiàn)本地信息和廣域信息的綜合利用，從而實現(xiàn)廣域保護功能?？紤]的同步相量通信傳輸?shù)募夹g(shù)現(xiàn)狀，分析并實現(xiàn)了符合IEEE C37.118協(xié)議規(guī)范的同步相量客戶端與服務(wù)器端軟件。結(jié)合新的IEC61850-90-5通信規(guī)約，分析建立同步相量傳輸?shù)耐ㄐ拍Ｐ?，研究并?guī)范了傳輸報文在OSI通信協(xié)議棧層的映射，為同步相量的通信實現(xiàn)作了有益的技術(shù)鋪墊。
　　第三，在工程應(yīng)用中，在產(chǎn)品開發(fā)階段驗證通信建模的正確性與有效性具有比

4、較強的實際價值。對信息模型從整體功能進行了建模分析，從微觀角度分析了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上對測試工具進行了功能上的分類設(shè)計。以Excel與VBA作為開發(fā)平臺，編程實現(xiàn)對測試對象的狀態(tài)預(yù)設(shè)置，通過DDE動態(tài)數(shù)據(jù)交換機制與支持MMS的第三方軟件進行數(shù)據(jù)獲取，以讀取保護設(shè)備的IEC61850模型的數(shù)據(jù)屬性值，通過與預(yù)設(shè)值進行比對，并將測試結(jié)果輸出到Excel表格對象以完成模型驗證測試過程。測試結(jié)果具有可重復(fù)性，在一定程度上保證建立模型的完備性，

5、從而有效減少開發(fā)的工作量，明顯提高開發(fā)效率。
　　第四，保護設(shè)備支持IEC61850以實現(xiàn)信息的無縫交換，加強通信系統(tǒng)在現(xiàn)代電力技術(shù)中的基礎(chǔ)作用，因此對基于IEC61850的保護裝置的可靠性進行測試及評估具有一定的理論與實踐意義。對變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)進行合理配置，對通信系統(tǒng)進行了冗余配置，在此基礎(chǔ)上通過多個裝置邏輯配合實現(xiàn)了簡易母線保護功能，以此為基礎(chǔ)在基于RTDS的變電站自動化系統(tǒng)的實驗室仿真測試平臺上對基于IEC61850的保護