牽引變電所集中式保護(hù)設(shè)計.pdf

1、牽引變電所既有保護(hù)配置是“一對一”的獨(dú)立配置，雖然其可靠性較高，但是也存在著硬件配置冗余、二次接線復(fù)雜、投資成本大、信息不能實(shí)時共享、運(yùn)行與維護(hù)成本高以及缺乏整體協(xié)調(diào)與功能優(yōu)化的不足。隨著智能變電所技術(shù)的日益完善，高速以太網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)軟硬件性能的不斷提升以及IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施，集中式保護(hù)開始得到了國內(nèi)外大批學(xué)者的關(guān)注。集中式保護(hù)簡化了牽引變電所二次接線、實(shí)現(xiàn)了全所數(shù)據(jù)的實(shí)時共享、避免了硬件重復(fù)配置、減少了安裝保護(hù)

2、裝置及設(shè)備所需的空間。因此，具有明顯優(yōu)勢的集中式保護(hù)將是未來牽引變電所微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向之一。
　　本文首先分析了智能變電所、IEC61850標(biāo)準(zhǔn)以及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對集中式保護(hù)的影響，然后將牽引變電所既有保護(hù)配置與集中式保護(hù)進(jìn)行對比，闡述了集中式保護(hù)的原理及優(yōu)越性。同時，分析了實(shí)現(xiàn)集中式保護(hù)功能的一些技術(shù)難點(diǎn)，例如對報文傳輸時延進(jìn)行了分析，采用了基于標(biāo)簽的關(guān)鍵報文優(yōu)先傳輸方法，保證了關(guān)鍵報文傳輸?shù)膶?shí)時性和可靠性?；诂F(xiàn)有牽引變電所通

3、信網(wǎng)絡(luò)的星形、環(huán)型和總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提出了混合式雙冗余星形組網(wǎng)方案，并對該組網(wǎng)方案的設(shè)計思路、優(yōu)勢及可靠性進(jìn)行了詳細(xì)說明。通過相關(guān)數(shù)據(jù)計算，對集中式保護(hù)硬件設(shè)備進(jìn)行選型，主要包括電子式電壓(電流)互感器、合并單元、光纖以太網(wǎng)、交換機(jī)以及集中式保護(hù)裝置的處理器(CPU)等。
　　基于集中式保護(hù)的原理及硬件基礎(chǔ)，劃分了集中式保護(hù)的軟件任務(wù)，包括采樣處理任務(wù)、保護(hù)任務(wù)、通信任務(wù)。在保護(hù)任務(wù)中，給出了牽引變電所5個保護(hù)的程序流程圖?；?/p>

4、于Windows操作系統(tǒng)多線程多任務(wù)并行運(yùn)行的特點(diǎn)，對集中式保護(hù)軟件進(jìn)行了開發(fā)，保護(hù)算法選用的是傅立葉算法，同時給出了采樣數(shù)據(jù)異常的處理方法，使用WinPcap對IEC61850-9-2報文進(jìn)行捕包，采樣值數(shù)據(jù)經(jīng)傅立葉算法計算后，傳送到集中式保護(hù)裝置中，經(jīng)保護(hù)程序包進(jìn)行邏輯判斷，給出閉鎖、告警或跳閘等出口動作指令。構(gòu)建了一個軟件測試平臺，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通過合并單元與智能操作箱向保護(hù)軟件發(fā)送數(shù)據(jù)，對所編寫的軟件進(jìn)行測試驗(yàn)證，測試結(jié)果表明捕包程