基于以太网的110kv线路距离保护研究

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1、华中科技大学硕士学位论文基于以太网的110kV线路距离保护研究姓名：胡婷申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：游大海20070206华中科技大学硕士学位论文摘要目前电网的线路距离保护一般是通过自身的数据采集系统获取数据来实现保护功能的，不同保护之间的通信则仍采用串口或现场总线方式。由此导致的问题一是数据采样存在冗余，保护之间不能彼此共享数据，这样在实现大范围的保护和区域性保护时数据同步困难，不能有效的实现保护功能。二是随着电站数字式综合自动化的发展和广域保护的进一步研究，采用传统的串口或现场总线模

2、式的保护远远不能满足通信要求，光纤电力互感器的日益成熟和IEC61850协议的广泛应用均对距离保护提出了更新的要求。本文即是围绕基于以太网的110kV线路距离保护研究这一中心任务而展开的。本文详细分析研究了传统故障选相元件和振荡闭锁元件判据在实际应用中的不足，提出了相应的改进方案，系统仿真和测试验证了这两个改进判据的正确性及可靠性。此外，针对110kV输电线路的特点提出了一套完整的距离保护实现方案，并在现有的微机保护硬件平台上实现了样机的研制。基于保护测试的需要和初步研究的限制，建立了系统对称和非对称故障以及功

3、率振荡模型，电磁暂态仿真软件(EMTP)的仿真结果为保护的功能测试提供了一系列典型的故障数据和振荡数据。在计算机中用软件实现了虚拟信息合并单元，虚拟信息合并单元和距离保护均采用了简化的四层网络模型，并在应用层中采用了IEC61850协议。虚拟合并单元通过以太网与保护通信实现数据交换，从而验证了保护功能基本完备，达到了预期的研究目标。采用性能更加完善的自适应距离保护方案，利用动模试验数据进行试验，与光纤电力互感器的信息合并单元进行真实对接和采用更加可靠的网络传输协议还在进一步研究中。关键词：距离保护以太网EMTP

4、IEC61850光纤电力互感器信息合并单元I华中科技大学硕士学位论文AbstractDataofpresentdistanceprotectiondevicearegenerallyobtainedthroughitsowndataacquisitionsystemforimplementingtheprotectionfunction,andserialcommunicationandfieldbuscommunicationmodearestillusedforcommunicationbetweendif

5、ferentprotectiondevices.Oneproblemisthatalotofredundanciesexistindataacquisitionanddatacan’tbesharedbydifferentprotection.Thus,thefunctionoflarge-scaleandregionalprotectioncan’tbeefficientlyimplementbecauseofthedifficultyindatasynchronization.Theotheroneisth

6、atconventionalserialportandfieldbusmodeusedforprotectioncan’tmeetthedemandofcommunicationalongwiththedevelopmentofdigitalsubstationintegratedautomationsystemandfurtherresearchonwide-areaprotection.Thecontinuousdevelopmentofopticalfiberelectrictransformerandt

7、hewidespreaduseofIEC61850Protocolhaveputforwardnewdemandstodistanceprotection.ThispaperarrangesitsworkaroundthecentraltaskofstudyonEthernet-baseddistanceprotectionfor110kVtransmissionlines.Basedontheanalysisandresearchupontheshortcomingsofcriterionforfaultph

8、aseselectorandpowerswingblockingelementinpracticalapplication,thispaperputsforwardcorrespondingcountermeasuresandmodifiedapproach.Theresultsofsystemsimulationandtesthaveshownthevalidityandreliab