广域智能后备保护系统的研究

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1、分类号学号M200971017学校代码10487密级硕士学位论文广域智能后备保护系统的研究学位申请人：吕毅学科专业：电力系统及其自动化指导教师：游大海教授答辩日期：2012年1月8日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyinEngineeringResearchonIntelligentWideAreaBackupProtectionSystemCandidate:Major:Supervisor:LvY

2、iPowerSystemandItsAutomationProf.YouDahaiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,P.R.ChinaJan,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解

3、学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保密□，不保密□。在年解密后适用本授权书（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着交、直流特高压输电和智能电网的全面建设，我国的电力工业已有了突飞猛进的发展。但在我国电网不断扩大、电压等级不断提高的同时，电网的安全问

4、题也显得越来越突出。其中号称“电力系统第一道防线”的继电保护系统在电网升级的过程中已经凸显出诸多的不适应性。寻找一种新型的继电保护算法和设计思路以弥补传统保护的不足，对电网的安全运行很有意义。在分析了传统继电保护的不足后，本文在保留传统主保护的基础上，利用广域信息设计了一套拥有三层保护区的广域智能后备差动保护系统。该系统采用变电站集中式结构，在保证信号传输速度的基础上有效简化了通信系统的构建；基于图论的广域后备保护分区算法能在线实时形成和更新每一个保护IED的三层保护区；多轮差动构成的综合判据能准确的定位并切除故障，当单个保护IED出现误动及拒动时，广域后备保护系统能

5、智能判断并闭锁相应保护，即使在保护IED故障退出或断路器失灵的情况下，广域后备保护系统仍能精确的定位故障，以最小代价切除故障元件，不会扩大停电范围。本文针对湖南省岳阳地区实际电网进行了仿真验证，仿真结果表明：系统定位故障快速、准确，能应对单一故障及多重故障情况；在保护IED误动或拒动时，系统能准确判断并将其闭锁；在保护IED故障退出时系统仍能准确切除故障，不会扩大停电范围；在断路器失灵时系统能及时准确判断并相应动作关联断路器，有效隔离故障元件。整个系统拥有很高的保护动作速度、可靠性和容错能力，可有效保护电网的安全可靠运行。关键词：广域保护；图论；保护区；差动保护；多重

6、故障；湖南电网I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththeestablishmentofalternatinganddirectcurrentUHVtransmissionprojectandsmartgrid,powerindustryhasdevelopedrapidly.Butatthesametimepowersystemsecurityissueshavebecomemoreandmoreprominent.Socalled‘thefirstlineofdefenseinpowersystem’,relayprotectionhasemerged

7、muchinadaptationintheprocessofpowergridupgrade.Itismeaningfultofindanewrelayprotectionalgorithmanddesignideastomakeupforthoseshortagesintraditionalprotection.Thispaperanalysedshortagesintraditionalprotectionanddesignedanintelligentwideareabackupdifferentialprotectionsystemwhich