基于IEC61850的智能變電站站域保護(hù)研究.pdf

1、智能電網(wǎng)的建設(shè)是當(dāng)今電力領(lǐng)域變革的重要方向，是未來電力系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢。作為電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，變電站的數(shù)字化和智能化一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微電子技術(shù)等一系列新興技術(shù)的進(jìn)步，特別是變電站自動(dòng)化領(lǐng)域最為完善的通信標(biāo)準(zhǔn)—IEC61850的頒布和實(shí)施，變電站數(shù)字化和智能化的發(fā)展開啟了新的時(shí)代。智能變電站實(shí)現(xiàn)了全站信息的共享，其運(yùn)行需要更加先進(jìn)的繼電保護(hù)系統(tǒng)作為保障，基于信息共享的站域后備保護(hù)是未來智能變電

2、站建設(shè)的方向之一，也是本文研究的重點(diǎn)。本文主要研究工作如下:
　　研究了新一代的變電站網(wǎng)絡(luò)通信體系—IEC61850。作為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)唯一國際標(biāo)準(zhǔn)，IEC61850將變電站通信體系分為過程層、間隔層和站控層?；诖藰?biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了智能變電站站域保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并給出了系統(tǒng)主要功能元件。研究了智能變電站站域保護(hù)系統(tǒng)通信方案，分別對(duì)本變電站內(nèi)數(shù)據(jù)通信和站間數(shù)據(jù)通信兩方面展開了研究，分析了采樣值傳輸方案和層次間數(shù)據(jù)通信模式。按照IEC6

3、1850標(biāo)準(zhǔn)中層層分解的建模方法，建立了站域保護(hù)系統(tǒng)通信的抽象模型。基于邏輯節(jié)點(diǎn)PDIF，遵循IEC61850-7-4規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)展了新的站域保護(hù)邏輯節(jié)點(diǎn)PSIF及其數(shù)據(jù)。
　　分析了傳統(tǒng)變電站繼電保護(hù)配置方案的不足，研究了采用“直采直跳”雙重化的主保護(hù)加“網(wǎng)采網(wǎng)跳”統(tǒng)一的站域后備保護(hù)配置方案，該方案具有很強(qiáng)的選擇性、速動(dòng)性和可靠性。以220KV變電站為例，搭建了智能變電站站域保護(hù)的配置方案圖。深入研究了基于電流差動(dòng)原理的站域保護(hù)

4、，闡述了差動(dòng)區(qū)的劃分方法和故障定位策略。在PSCAD環(huán)境下搭建了基于電流差動(dòng)原理的站域保護(hù)仿真模型，通過仿真分析，驗(yàn)證了理論分析的正確性。
　　本文引入成功流(goal oriented，GO)法并借助數(shù)學(xué)軟件Matlab，對(duì)基于智能變電站站域保護(hù)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了深入研究?；谠煽啃詤?shù)，通過建立智能變電站站域保護(hù)系統(tǒng)中典型的變壓器保護(hù)GO模型，運(yùn)用共有信號(hào)概率修正算法對(duì)變壓器保護(hù)可靠性進(jìn)行精確計(jì)算，計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證了系統(tǒng)的可靠