基于电流故障分量的广域保护系统——算法研究及RTDS软件仿真

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1、摘要基于电流故障分量的广域保护系统⋯⋯算法研究及RTDS软件仿真此课题中对传统后备保护存在的主要问题进行了分析，并提出了利用突变量电流差动保护算法作为后备保护主算法的新型后备保护系统的新思路。首先通过对传统全电流差动算法和突变量差动的安全性及灵敏性数值与图表分析，提出了新的差动算法。利用向量图法以及数学算法分析，对此判据的区内故障可靠性和区外故障安全性进行了详细地分析。并将其与传统的突变量差动保护判据进行了比较，得出新判据具有更高的区内故障灵敏-胜的结论。同时对突变量原理进行了较详尽的分析，对其具有较高灵敏性的原因进行了理论分析。同时对影响差动保护灵敏性和安全性的两个重要因素：充电电

2、容电流以及电流互感器饱和问题进行了分析和研究，分别提出了新的解决方法一自适应制动系数法与多阶导数配合法。网络数据传输问题对差动保护所需要的实时数据是一个重要的问题。文章对其QoS服务等级常用的几个指标：带宽，分组延迟和抖动，分组丢失率进行了分析，提出了采用吉比特光纤以太网作为主要通讯载体的建议。最后利用RTDS(RealTimeDigitalSimulator)电力系统实时仿真系统来对前文提出的新型后备保护系统来进行仿真验证。仿真验证表明采用突变量电流差动保护原理的后备保护系统安全可靠，具有较强的实用价值，为后续硬件开发打下了坚实的基础。关键词：后备保护CT饱和多阶导数配合法判据灵敏

3、性与安全性RTDS仿真AbstractWideAreaIncrementalCurrentProtectionSystem-AlgorithmanalyzeandRTDSsoftwaresimulationTheproblemsoftraditionalbackupprotectionareanalyzedinthisthesis，onenewincrementalcurrentbaseddifferentialcurrentbackupprotectionsystemisproposed．Throughtheanalysisofthesensitiveandsecurityofdi

4、fferentcurrentdifferentialcriterionsonenewdifferentialprotectionalgorithmisproposedinthisthesis．Thesensitiveandsecurityofthecriterionareanalyzedbythevectorquantitiesmethodandmathematicsmethod．ThenewcriterioniScomparedwiththetraditionalincrementalcurrentcriterionfortheirsensitiveandsecurity．Thec

5、onclusionisthatthenewcriterionhasmoresensitive．ThechargecurrentandCTsaturationwhicharetwoimportantfactorsofincrementalcurrentdifferentialprotectionareanalyzedinthisthesis．ThemethodofadaptiveKisproposedfortheproblemofchargecurrent．Themulti—derivativecooperationmethodisproposedtodealwiththeCTsatu

6、rationproblem．Theproblemofnetworkdatatransmissionisonethebigproblemofincrementalcurrentbasedbackupprotectionsystem．SotheQoSofIPnetworkisdescribedinthisthesis．TheGBit／Sethernetnetworkisproposedinthisthesisasthenetworkofbackupproteqtionsystem．TheRTDS(RealTimeDigitalSimulator)isusedasthesimulatoro

7、fthisAbstractprotectionsystem．ThesimulatedpowersystemisbuildupinRTDSPCterminal。Theresultofsimulationshowsthattheproposedcriterionhastheperfectperformofinternalfaultandexternalfaultconditions．TheproblemsofCTsaturationandchargecurre