广域保护的故障元件识别算法与相关通信技术研究

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1、万方数据分类号!丛Z21UDC鱼21：3博士学位论文广域保护的故障元件识别算法与相关通信技术研究张超学科专业电左丕统区墓自动化指导教师递建盛塾握论文答辩日期2Q!垒：堇：22：学位授予日期——答辩委员会主席鲎握会熬援万方数据广西大学学位论文原创性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料。与我一同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均己在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学

2、位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：口保密，在年解密后适用授权。I酥保密。(请在以上相应方框内打“√”)论文作者签名：狠耗指剥币虢j季土呋作者联系电话：f60／111；-『6o黧．叩／又or矿I≯7／Dr"日期电子邮箱：／7‘孑fo档圜祝．印叭万方数据广域保护的故障元件识别算法与相关通信技术研究摘要常规后备保

3、护多采用非单元式原理，一般涵盖多个元件。在现行的电力系统运行条件下。这种由开放式保护原理构成的后备保护误动概率较大。此外常规后备保护仅依赖于本地数据。往往侧重于保护其本地设备而无视其行为对全网的影响。常规后备保护系统在某种程度上已不能满足互联电力系统的新要求，需要改进完善。由此提出了广域后备保护方案，它可在全系统范围内实现故障正确识别，有选择性地切除故障元件，保证非故障系统安全运行。论文首先提出一种考虑线路分布参数的基于故障分量的新型叠加分量阻抗概念，在此基础上提出了一种基于叠加分量阻抗幅值比较原理的故障元件判据。理论分析了不同线路长度，不同系统阻抗比情况下叠加阻抗算法的动

4、作特性，同时考虑了串补的影响。保护方案采用距离保护作为故障信息发送启动元件，动态确定保护区域，形成故障关联元件集，并通过叠加阻抗原理与故障分量电流差动保护判据对该集合的搜索判定。完成故障元件识别。其次，鉴于同步相量测量技术的应用需求，给出了一种集成控制和保护于一体的保护方案，结合现代通信技术实现本地信息和广域信息的综合利用，从而实现广域保护功能。考虑的同步相量通信传输的技术现状，分万方数据析并实现了符合IEEEC37．118协议规范的同步相量客户端与服务器端软件。结合新的IEC61850-90—5通信规约，分析建立同步相量传输的通信模型，研究并规范了传输报文在0sl通信协议

5、栈层的映射，为同步相量的通信实现作了有益的技术铺垫。第三，在工程应用中，在产品开发阶段验证通信建模的正确性与有效性具有比较强的实际价值。对信息模型从整体功能进行了建模分析，从微观角度分析了数据结构，在此基础上对测试工具进行了功能上的分类设计。以ExceI与VBA作为开发平台，编程实现对测试对象的状态预设置，通过DDE动态数据交换机制与支持MMS的第三方软件进行数据获取，以读取保护设备的lEC61850模型的数据属性值，通过与预设值进行比对，并将测试结果输出到Excel表格对象以完成模型验证测试过程。测试结果具有可重复性，在一定程度上保证建立模型的完备性，从而有效减少开发的工

6、作量，明显提高开发效率。第四，保护设备支持IEC61850以实现信息的无缝交换。加强通信系统在现代电力技术中的基础作用，因此对基于IEC61850的保护装置的可靠性进行测试及评估具有一定的理论与实践意义。对变电站内通信网络进行合理配置，对通信系统进行了冗余配置，在此基础上通过多个装置逻辑配合实现了简易母线保护功能，以此为基础在基于RTDS的变电站自动化系统的实验室仿真测试平台上对基于IEc61850的保护的性能进行评估。关键词：电力系统广域保护叠加阻抗同步相量IEC61850信息模型万方数据Studyofwideareafaultcomponentidentificatio

7、nalgorithmanditscommunicationtechnologyAbstractMostconventionalbackupprotectionsaredesignedtocoverseveralcomponentsinanon．unitmode．Becauseofthisprinciple，themal-operationofbackupprotectionhasbeenidentifiedasoneofthecontributingcausesforcascadingfailuresinpower