基于互联信息的站域保护方案研究

《基于互联信息的站域保护方案研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国网电力科学研究院硕士学位论文基于互联信息的站域保护方案研究姓名：曾铁军申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：陈建玉20090401摘要由于受微机硬件可靠性、运行速度、内存资源的约束及系统的可维护性难的限制，目前变电站中的继电保护大多是分散式元件保护，但这种类型的保护利用的信息有限，为了满足电力系统继电保护四性要求，往往要求多台保护装置相互配合，从而存在着定值整定困难、当主保护拒动时后备保护的延时过长、要求的CT和PT多而耗费太多的电缆、信息少使得保护性能受影响或判据太复杂、装置太多、系统太复杂从而增加维护难度、价格高等一系列问题。本文在

2、电子式互感器、智能断路器、高速以太网、1EC61850等新技术的出现及发展的基础上，从信息论的角度出发，对变电站内继电保护信息的来源、加工、消费、类型、提取和传输等进行了分析，进而提出基于互联信息的站域保护方案，并详细研究了几个具体的基于互联信息的保护方案。论文工作包括以下几方面：变电站内继电保护的本源信息包括变电站内一次和二次相关的一切可利用的信息，继电保护信息的最终直接消费者是断路器，而继电保护装置是集继电保护信息来源、加工与消费于一体的。变电站内继电保护信息的来源、加工、消费分别可以确定一个保护区域。三个区域重合是理想状态，不重合时就会存在保护死

3、区，须通过CT交义配置来保证快速切除故障。最后对相邻区域之间的配合作了分析，指出目前消除信息源有缝、消费区有缝、信息加工有缝的具体措施。从对故障的快速切除和准确定位出发，指出变电站内继电保护信息的特征有时间性、空间性和故障类型。相应于电力系统故障的故障电气分量的特征，提取继电保护信息的方法也分为基丁．故障电气稳态特征和暂态特征的。保护装置的启动元件被用于提取时间信息、测量元件被用于提取位置信息、选相元件用于提取故障类型信息。在分析了三种继电保护信息的重要性后，指出了现有保护提取继电保护信息时存在的问题。从信息与数据的关系入手，分析了传输采样值、相量、相

4、位、方向信息时的本源数据量，再结合通信网络协议，论述了传输继电保护数据时需要的一些附加通信量。在组建适用丁二站域保护数据传输的网络原_!l!H——空间性、时间性、保护“四性”、经济性指导F，提出适用于变电站内继电保护数据传输的具体通道要求：同步性、时延性、可靠性、依存度，并进行了详细的分析，最终提出适用于变电站内继电保护数据传输的网络方案。从分析基于互联信息的站域保护方案原则入手，提出了互联信息的站域保护方案要达到的目标。然后以国网典型的220kV电乐等级变电站为例，从主、后备保护两方面对站域保护进行了全面的配置。主保护配置时，在变电站内存在足够高的通

5、信速率、足够高容量的通信条件和良好的同步条件下，力推电流差动保护；当通信条件下降时，提出了基于突变量阻抗原理的差动。基于突变量阻抗原理的差动工作安全、可靠，动作速度快，需要传输的数据鼙小，时间同步性要求低。后备保护方面力推联合高、中压侧后备保护启动信息的简单后备保护，该方案在某些条件下减少了后备保护的配合延时，如果通过网络传输继电保护数据，则数据颦小，还可通过硬接点方式实现。另外，还提出了一种出线闭锁的基于电势蒡原理的中低压侧保护。在提出变电站内继电保护数据传输网络的过程中参考了IEC61850标准。数字化变电站考虑的除了继电保护和保护相关功能外，还有

6、自动控制和计量等功能，所以对电流互感器和电压互感器的数据要求传递的是原始的采样值数据。但如果以后的过程层和总线层的网络合在一起，出现网络风暴时，传输的采样值数据会丢失、出错而使得保护性能大大降低时，如何传输相量或相位数据、甚至于方向数据米提高此时的保护性能却是IEC61850标准中未涉及到的。针对目前IEC61850没有与母联死区保护相对应的逻辑：仃点，本文采用南瑞继保RCS．915AB型微机母线保护装置中的实现方法，在现有的断路器失灵逻辑节点的基础上建立母联死区保护逻辑节点。对双母接线系统中线路保护、母线保护、线路断路器失灵保护一体化配置方案的可行性

7、进行了分析，进而提出了该方案的一种实现方法。与传统分散配置相比的优势在于减少了CT二次绕组和嗣网电力科学研究院硕士学位论文二次电缆，降低了二次电缆之间的电磁干扰；重合闸、非全相保护等原来针对线路断路器装设的保护均具备了实现双重化的条件。在对不对称故障分析的基础上提出了一种利用多端信息的闭锁式负序电势差原理的变压器后备保护方案，实现了不对称故障的变压器后备保护和中低压母线不对称故障保护的快速化，并对相关问题进行了说明。关键词：互联信息站域保护方案研究基于突变量阻抗原理的差动IIAbstractThedispersedcomponentprotection

8、iswidelyemployedinpresentsubstationprotectionco