基于集中決策的廣域后備保護(hù)研究.pdf

1、繼電保護(hù)是保證電力設(shè)備運(yùn)行安全的關(guān)鍵元件，也是整個電網(wǎng)安全保障系統(tǒng)的“第一道防線”，其性能對整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有重大影響。隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，電力運(yùn)營市場化的不斷推進(jìn)，電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行環(huán)境日益復(fù)雜，電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題日漸突出。近年來的大停電事故表明由于保護(hù)誤動、拒動以及大負(fù)荷轉(zhuǎn)移過程中引發(fā)的保護(hù)連鎖動作，是最終導(dǎo)致事故擴(kuò)大，乃至引發(fā)系統(tǒng)發(fā)生大面積停電事故的關(guān)鍵因素之一。傳統(tǒng)的后備保護(hù)是基于就地信息的保護(hù)，它是通過多段式保護(hù)的動

2、作時限、動作定值和靈敏度的相互配合來實(shí)現(xiàn)的，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷增大、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜，給后備保護(hù)的整定、定值配合造成了很大困難，在發(fā)生非預(yù)期故障時，可能會導(dǎo)致后備保護(hù)誤動或拒動。近年來，隨著通信技術(shù)、智能測控技術(shù)和數(shù)字化變電站技術(shù)的發(fā)展，打破傳統(tǒng)的保護(hù)系統(tǒng)使用就地信息構(gòu)成保護(hù)系統(tǒng)的局限，研究使用廣域信息的后備保護(hù)系統(tǒng)被越來越多的學(xué)者所關(guān)注。
　　 本文在對廣域后備保護(hù)結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行分析比較的基礎(chǔ)上，以區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)作為本文研

3、究的廣域后備保護(hù)結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)針對結(jié)構(gòu)、分區(qū)及基于信息融合技術(shù)的故障元件識別算法進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究。
　　 本文首先對廣域后備保護(hù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，分析了現(xiàn)有廣域后備保護(hù)的算法存在的不足，繼而引出在廣域后備保護(hù)中引入信息融合技術(shù)的思想，分析了信息融合技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀。
　　 在分析現(xiàn)有廣域后備保護(hù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式時，從通信、可靠性、可實(shí)現(xiàn)性三個方面比較了IED分布式、變電站集中式、區(qū)域集中式這三種結(jié)構(gòu)模式

4、的優(yōu)缺點(diǎn)。研究分析結(jié)果表明，區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)通信較簡單，有較成熟的應(yīng)用基礎(chǔ)，具有良好的應(yīng)用前景。
　　 合理的保護(hù)分區(qū)方法是區(qū)域集中式保護(hù)系統(tǒng)需要解決的重點(diǎn)問題，論文引入圖論技術(shù)，提出了一種區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)的廣域后備保護(hù)系統(tǒng)分區(qū)方法。本文對保護(hù)分區(qū)的主要問題：保護(hù)區(qū)域的大小和中心站的選擇進(jìn)行了研究。提出以節(jié)點(diǎn)的度作為系統(tǒng)主站的選取標(biāo)準(zhǔn)，以及根據(jù)各就地站的權(quán)值設(shè)定和區(qū)域決策主站的處理能力來確定保護(hù)分區(qū)。通過實(shí)例分析驗(yàn)證了保護(hù)分區(qū)原則與

5、方法的可行性。
　　 論文對廣域方向縱聯(lián)保護(hù)算法的可靠性進(jìn)行了研究，分析了有方向信息缺失或錯誤的情況下，算法正確識別故障元件的能力。論文提出了擴(kuò)展區(qū)域的概念，在方向信息缺失和有明顯信息錯誤的情況下，通過擴(kuò)展區(qū)域的方法把故障確定在一個范圍內(nèi)，并引入母線差動保護(hù)判據(jù)排除母線故障。研究分析表明了廣域方向縱聯(lián)保護(hù)在單獨(dú)使用時，無法克服方向信息缺失或者錯誤帶來的影響，有些情況會造成誤判的嚴(yán)重后果，可靠性有待進(jìn)一步提高。
　　 為提