数字继电保护混杂建模与仿真的研究

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1、华北电力大学硕士学位论文摘要摘要目前，国内外大多数电力系统分析软件缺少对继电保护模型的系统化描述，对保护系统的动态行为采用预先指定动作状态的处理方法，无法真实完全的反映数字继电保护元件的内部动态行为。本文利用混杂系统理论，综合考虑了数字保护系统既有连续状态又有离散事件的混杂动态特性，采用GHPN网建模方法，来研究数字保护继电器模型，建立了数字继电保护的混杂模型库。利用模型库中的元件模型，可以搭建各种数字保护模型，并在软件仿真平台Dym01a上对模型进行了仿真验证，详细的反映出数字保护模型的内部动态行为。

2、关键词：电力系统，混杂系统，继电保护，建模，仿真ABSTRACTAtpresent，mostofpowersystems’simulNiontoolshavenotthesystematicmodelofrelayprotectionsystemandcannotreflectthecontrolrulesofrelayprotectionsystemtrulyandcompletely．Usinghybridsystemtheorythatconsidersbothcontinuouseventsan

3、ddiscreteevents’dynamiccharactersynthetically,thepaperestablishesthehybridmodellibraryusingmodelingmethodsofGHPNnet．Allkindsofdigitalprotectionmodelscanbeestablishedusingelementmodelsinthehybridmodellibrary．Digitalsimulationresultsdenotethattherelayprote

4、ctionmodelisfeasibleonthesoftwareflatnamedDymola．Itreflectedclearlytheinsidedynamicbehaviorofthedigitalprotectionmodels．ZhengXianghua(powersystemanditsautomation)Directedbyprof．MiZengqiang，associateprof．ZhaoHongshanKEYWORDS：powersystems，hybridsystems，rel

5、ayprotection，model，simulationl声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《数字继电保护混杂建模与仿真的研究》，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～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：磊蛔篁日期：丝丝塑砑关于学位

6、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；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：幽导师签名：邋Et期：趟l2：研日期：一2“'4-．12．z7华北电力火学硕士学位论文11课题提出的背景和意义第一章

7、引言继电保护装置是电力系统的重要组成部分，它在保证系统安全、稳定和经济运行等方面起着非常重要的作用，因此，理解保护系统的内部动态特性、研究描述其动态行为的方法以及分析工具是一项非常必要的工作。但是，目前的大多数电力系统分析工具缺少对继电保护模型的系统化描述，对继电保护系统的动态行为大都采用预先指定动作状态或给出定值的处理方法，无法真实完全的反映继电保护元件的内部动态行为。所以研究数字继电保护的详细建模方法，分析故障发生时数字继电保护的动态特性，揭示其真实的内部动作过程，并将描述内部动态过程的所有变量以曲

8、线的方式显示出来是一项非常有意义的工作。本课题的目的就是建立一个能够详细描述数字继电保护系统的模型库，构建一个数字保护系统的仿真分析研究环境，来指导数字继电保护系统新理论的研究以及新产品的开发。数字继电保护系统的动态特性是一种混杂的动态行为，既有描述电气参数变化和算法的连续动态关系，又具有复杂的逻辑动态关系。数字保护继电器的功能主要是用软件来实现的。为了实现用不同原理构成的数字保护继电器，首先，对电力系统中的电压、电流等连续信号进行采样、A