以变电站为基本单元广域后备保护的系统

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1、ClassifiedIndex：TM77lU．D．C：621．3ThesisfortheMasterDegreeResearchonWide．AreaBack·UpProtectionSystemwithSubstationasBasicUnitCandidate：Supervisor：School：DateofDefence：LiChenProf．WangZengPingSchoolofElectricalandElectronicEngineeringMarch，2012Degree．Conferring．Institution：NorthChinaElectri

2、cPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《以变电站为基本单元的广域后备保护系统》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：零氓日期：珈t>年专月哆日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《以变电站为基本单元的广域后备保护系统》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。

3、本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校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本，同意学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“√”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密盯作者签名：导师签名：多纭7诉专1日期：汐陋年≥月7日日期：沙f-年乡月巧同f华北电力大学硕士学位论文摘要继电保护作为保护电力

4、系统安全稳定运行的第一道防线，不仅需要快速、准确、可靠地切除故障，同时还需保证系统在受到扰动时仍可稳定运行。但是电网架构日趋复杂，而传统保护采集的信息仅来自于本地测量，对整个系统缺乏全局性协调，实际运行中暴露出很多问题。然而计算机与通信技术的发展，为全局观测提供可能，广域保护的理论应运而生。本文首先介绍了目前广泛使用的几种线路后备保护的基本原理，并对影响方向保护和距离保护动作性能的因素进行了详细讨论。根据广域保护系统的发展背景与研究现状，提出一种以变电站为基本单元的广域后备保护系统。该系统与传统的主保护和后备保护相配合，共同承担保护电网的责任。根据相量测量单元(PMU

5、)在广域系统中的广泛应用，提出一种基于故障电流分量的故障定位算法。该算法将线路两端实测故障电流序分量之和作为动作电流，利用线路两端故障电压分量的测量值计算出故障虚拟序电流作为制动电流，通过比较动作电流与制动电流两者比值的大小作为保护动作判据，从而进行广域范围内故障线路的识别。该算法理论上不受过渡电阻与负荷的影响，可准确识别故障线路；而在外部故障或潮流转移情况下保护可靠不误动。通过仿真验证，该算法具有较好的可靠性和灵敏性。由于基于同步相量测量系统的广域保护算法对采样同步性要求很高，一旦信息采集不同步，算法的准确性将受到很大影响。所以本文又提出了一种基于联合信息的区域有主

6、式后备保护算法。该算法采用区域内保护元件的动作逻辑信息作为故障线路识别的基础，通过动作信息与预存于决策中心的关联矩阵进行计算对故障线路进行识别。该算法原理简单，逻辑易实现，简化了距离保护的整定规则，采用信息量较少，仅需要搜集区域内各个线路保护的动作信息。通过算例分析可知，该算法可较好地克服电力系统继电保护中常见的N．1问题，具有较好的容错性。关键词：广域保护；后备保护；距离保护；方向保护；故障电流分量；故障线路识别华北电力大学硕士学位论文AbstractRelayprotection，asthefirstlineofdefenceofthepowersystem，no

7、tonlyneedtoclearthefaultfastly,accuratelyandreliable，butalsotoassurethesystemkeepsstablewhenthefaultiScleared．ButthepowernetworkiScomplicated；thetraditionprotectionexposesmanyproblemswhichareascribedtotheinformationonly矗omthe10calmeasurement，1ackoftheglobalobservationforthewhol