基于DSP的光纤纵联差动保护的研究

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1、声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于DSP的光纤纵联差动保护的研究》，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，’也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：奎型日期：20口6j

2、．g关于学位论文使用授权的说明本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件：

3、②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。(涉密的学位论文在解密后遵守此规定)作者签名尝Ⅺ畸导师签名：墩日期：型咂监日期：兰!堕：f：雪华北电力大学硕士学位论文1．1课题的背景和意义第一章绪论超高压电网在电力系统中占有非常重要的地位，是保证电网稳定和电能输送的重要环节。在现代的超高压电力系统中，为了保证系统运行的稳定性，大多数线路都要求主保护能快速切除被保护线路任何点的故障。全线速动对电力系统具有非常重要的意义：可

4、使输电线路在故障中所受的各种损害减至最小程度；改善了电力系统暂态的稳定性；使快速重合闸的重合容易获得成功。同时，还应保证保护动作的选择性和可靠性。在我国，长期以来输电线路主保护大多是采用高频保护方式，如高频方向保护、高频相差保护、高频距离保护等。随着电力系统的不断发展，高频保护显出了一定的不足，反映出的问题和难以解决的困难越来越突出。高频保护通常采用电力线路载波通道，它能够充分利用现成的电力线载波通道，应用范围广，技术上已十分成熟。但是，载波保护的可靠性很大程度上受通道抗干扰性的制约，载波通道易受噪声和电磁干扰，阻抗的严重不匹配也会产生非常有害的反射。随着电力系统综合自动化水平的提高

5、，系统之I副传送的数据量加大，而载波通道频带较窄、传输遵、；j低，越来越满足不了日益增长的电力生产和传输的需要。光纤纵联差动保护以分相式电流差动保护为原理，以光纤作为通信通道，集合了两者的优点。电流差动保护是最为理想的～种保护原理，可广泛用于电力系统各种电气设备，其选择性的依据是克希霍夫基本电流定律⋯。该保护灵敏度高，选择性好，简单可靠，本身具有选相能力；能适应电力系统振荡、非全相运行等不正常运行状态，可反映各种类型的故障；不受单侧电源运行方式、平行互感、串补电容以及系统运行方式的影响；保护的构成与高频保护相比更加简单，所需要的电气量也更少。这些突出优点是目前输电线路上采用其他各种原

6、理的保护无法比拟的，非常适合作为输电线路的主保护。与载波通道相比，光纤通道与输电线路没有直接的联系，输电线路发生故障对光纤通信系统不产生任何影Ⅱ向，信号都不会中断，并且在检修相关高压电器时也无需将光纤保护退出运行：光纤通信的数据传输容量大，通道衰耗小，传输距离远，频带宽，传输质量高，不易受电磁干扰，可靠性高。但是，以往光纤及其相关设备价格昂贵，因此只能用在短线路保护和发电机、变压器等元件保护中。近年来，光纤技术、DSP技术、通信技术的迅速发展，光纤等通信设备的成本下降，为光纤纵联差动保护的应用提供了机遇，超高压长线路光纤纵联差动保护将会更广泛地使用。本课题结合电流差动保护和数字通信系

7、统的发展趋势，研究基于DSP的数字式华北电力大学硕士学位论文光纤纵联差动保护装置，以期能够适应电网的发展。深入研究光纤纵联差动保护的原理及其用于长距离输电线路的特性，有助于丰富差动保护的原理、提高微机线路保护的性能，进而提高整个电网的安全稳定运行水平，既有理论价值又有实际意义。12电流差动保护装置的发展历史和现状保护装置的发展主要体现在两个方面：保护装置硬件的发展和继电保护原理的发展。从继电保护装置硬件发展来看，一般说来，电力系统继电保护装置硬件的发展经历了机电型、整流型、晶体管型、集成电路型和数字计算机型五个阶段，电流差动保护装置也不例外。从保护装置采用的继电保护原理来看，电流纵差

8、保护的原理是在1904年由c．HMerz和B．Price在英国提出的，至今约loo年，期间其原理并未出现根本性的变化。由于它的原理简单可靠，因而在电力系统得到了广泛应用。最初主要是用在发电机、变压器、母线和大型电动机等元件上。而电流差动保护原理在电力线路上的应用，最早就是传统的导引线保护。由于电流差动保护需要输电线路其他各端的电流信息，因此它的发展还体现在通信方式的变革上。12．1电流差动保护装置硬件的发展现状国外在上世纪70年代后半期出现了比较完善的微机