智能变电站继电保护结构分析与仿真研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）智能变电站继电保护结构分析与仿真研究吕梦丽二〇一五年六月分类号：学校代号：１１８４５：１ＵＤＣ：２１１１２０４００：密级学号广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）智能变电站继电保护结构分析与仿真研究吕梦丽指导教师姓名、职称：何瑞文副教授学科（专业）或领域名称：电力系统及其自动化学生所属学院：自动化学院论文答辩日期：２０１５年６月ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅｒ

2、ｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇ（ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ）ｓｔｒｕｃｔｕｒｅＡｎａｌｓｉｓａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｍａｒｔｙＳｕｂｓｔａｔｉｏｎＲｅｌａｉｎＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｙｇ＇ＭａｓｔｅｒｓｄｅｇｒｅｅｓＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＬｖＭｅｎｇｌｉＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＨｅＲｕｉｗｅｎＪｕｎｅ２０１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａ

3、ｎｇｄｏｎｇ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ，５１０００６＾摘要智能变电站是智能电网建设的关键环节和重要创新点，继电保护技术是电力系统安全稳定的第一道防线，智能变电站的继电保护技术和传统继电保护技术相比主一要体现在三方面的区别：电子式互感器等次智能设备的应用，适应了电力系统数字化和智能化发展的需要一；基于ＩＥＣ６１８５０标准的统建模，为实现不同设备之间的互操作性和网络对等通信传输提供了支撑；二次系统数据通信网络化，实现信息的共享和交互。因此，针对智能变电站继电保护结构特点，本文从信息釆集方式、信息传输方式以及保护逻辑三方面研究影响智能变电站继电保

4、护性能的主要因素，为以信息流为载体的电力系统保护决策的有效性提供依据。首先，以空心线圈电流互感器的暂态传变特性作为研究主线，对整个传感系统进行数字建模，将样机参数代入模型，借助Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真软件对空心线圈电流互感器的传变特性一，以及误差影响关键因素进行分析步分别对基于模拟积；进分器和数字积分器的空心线圈电流互感器传变特性进行了理论和仿真研究，提出了适应继电保护暂态传变要求的空心线圈电流互感器积分技术，并针对空心线圈电流互感器对继电保护的适应性做了归纳性的总结。其次，基于ＯＰＮＥＴ仿真软件，搭建智能变电站继电保护信息流的模型，分别

5、对通信网络分网、共网传输时，网络数据传输的延时特性进行了对比分析；然后，仿真分析且验证了满足保护、测控等装置采样报文精度的釆样率；并就ＶＬＡＮ技术的应用对智能变电站继电保护的影响做了细致的分析研究。最后，根据空心线圈电流互感器传变和网络通信特点，结合差动保护制动特性的整定原则，通过ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ软件建立变压器差动保护系统分析模型。通过设置变压器区内、区外不同类型故障进行仿真研究，提出了降低传统差动保护最小动作电流和制动曲线斜率的改进思想。本文工作主要是在国家自然科学基金面上项目（５１３７７０２６）的资助下完成。：智能变电站继电保护关键词；空

6、心线圈电流互感器；暂态特性；网络通信；变压器差动保护Ｉ广东工业大学顿士学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＳｍａｒｔｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｉｓａｋｅｙｌｉｎｋａｎｄｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｐｏｉｎｔｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｓｍａｒｔｒｉｄａｎｄｒｅｌａｒｏｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｉｓｔｈｅｆｉｒｔｌｉｎｅｏｆｄｅｆｅｎｓｅｈｅｒｅａｒｅｔｈｒｅｅｇ，ｙｐｇｙｓ，ｔｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓａｂｏｕｔｒｅｌａｙｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｓｍａｒｔｓｕｂｓｔａｔ

7、ｉｏｎｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｒｅｌａｙｒｏｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏ：ＴｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｄｅｖｉｃｅｓａｎｄＥＣＴｐｇｙ，ｈａｓａｄａｐｔｅｄｔｏｔｈｅｎｅｅｄｓｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ；ＴｈｅｕｎｉｆｉｅｄｍｏｄｅｌｉｎｇｂａｓｅｄｏｎＩＥＣ６１８５０ｓｔａｎｄａｒｄｈａｓｓｕｐｐ