廣域保護的故障元件識別算法與相關通信技術研究.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)，往往側重于保護其本地設備而無視其行為對全網的影響。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的應用需求，給出了一種集成控制和保護于一體的

3、保護方案，結合現(xiàn)代通信技術實現(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器端軟件。結合新的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)作了有益的技術鋪墊。
　　第三，在工程應用中，在產品開發(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)結構，在此基礎上對測試工具進行了功能上的分類設計。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)預設置，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，以讀取保護設備的IEC61850模型的數(shù)據(jù)屬性值，通過與預設值進行比對，并將測試結果輸出到Excel表格對象以完成模型驗證測試過程。測試結果具有可重復性，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)代電力技術中的基礎作用，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。對變電站內通信網絡進行合理配置，對通信系統(tǒng)進行了冗余配置，在此基礎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