数字化变电站继电保护系统的设计与应用

发布时间：2017-11-02 20:08

  本文关键词：数字化变电站继电保护系统的设计与应用

  更多相关文章： 数字化变电站 智能化重新采样 继电保护 数据采集系统

【摘要】：随着数字化变电站技术的发展,采样值和状态信息可以通过光纤传输,并在变电站内共享。因此,数字化变电站为研究综合保护提供了有利条件。于是,本文首先提出了一些综合保护策略,并大体上为综合保护描述了基于真实时间数据模型的一个方法。IEC61850和非传统式仪用互感器的应用将变电站的发展带入了新的时代。数字化变电站的保护用智能电子设备通过数字化接口从不同的数字数据源接受样本数据,这些数字化接口的基础都是IEC61850-9-2的母线。保护用智能电子设备的算法和不同的数字数据源之间存在采样率不匹配的情况。这就需要对保护用智能电子设备进行重新采样以确保护和其它算法可以正确的运行。因此本文提出了一个智能采样方案,这一方案针对完全数字化的保护,采用了过度采样插入器和准连续插入器。我们为过度采样插入器设计了一种最佳多相实现结构和奈奎斯特滤波器,而准连续插入器使用拉格朗日算法来接近脉冲响应。随着光电技术在传感器应用方面的突破性进展,IEC61850的普及,以太网通讯技术的应用,智能化断路器的应用与发展,数字化变电站已经成为了变电站自动化技术发展中的主流。本文也讨论了数字化变电站在继电保护方面的一些问题,这些问题包括数字化变电站和传统变电站在电能测量上的偏差以及数字化变电站继电保护中的应用逻辑。同时,站在现有问题的基础上,提出了未来数字化变电站的一些潜在的研究领域。保护继电器的设计基础是通过对测得的数据进行计算,然后进行决策。显而易见,数据的质量在确保保护的可靠性中有着不可忽视的地位。但是数据采集系统的任何异常,特别是网络的风险,可能导致保护系统接收到虚假的测量量并且误动作。除去这些在能量测量系统可靠性和网络安全上的努力,保护本身也应当有能力处理虚假测量量并且主动将这些数据造成的影响降到最低。以证据理论为基础,本文提出了一种实现方式,即在数字化变电站中使用大量的数据信息来甄别虚假测量量,进而避免保护的误动作。当保护装置在分析了来自几个电压继电器或电流继电器的虚假数据,并倾向于误操作时,应当立刻选择其他的电压继电器和电流继电器来鉴别这是不是电力系统中真的发生故障。通过这种方式,虚假测量量引起的误动作就可以避免,而且一旦电压继电器或电流继电器测得的量值不好,这种情况也可以被鉴别。
【关键词】：数字化变电站 智能化重新采样 继电保护 数据采集系统
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM63;TM77
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 引言10-13
• 1.2 国内智能变电站现状简介13-15
• 第二章 数字化变电站的智能采样方案与IEC6185015-24
• 2.1 智能采样方案简介15-16
• 2.2 数字化继保的智能采样方案16-21
• 2.2.1 传统的采样方案16-18
• 2.2.2 关于采样插入器的设计18-21
• 2.3 IEC61850标准21-24
• 2.3.1 概述21
• 2.3.2 IEC61850标准的影响21-24
• 第三章 继电保护系统的设计与在临城县的应用24-59
• 3.1 数字化继电保护组成24-28
• 3.1.1 调度层24-25
• 3.1.2 变电站层25-26
• 3.1.3 光纤数字接口电子式互感器26-27
• 3.1.4 数字化保护设备构成27-28
• 3.2 光纤数字终端28-30
• 3.3 光纤线路保护30-39
• 3.3.1 线路保护功能及接口布局30-31
• 3.3.2 速断保护31-32
• 3.3.3 限时速断保护32-33
• 3.3.4 过流保护33
• 3.3.5 过负荷保护33-34
• 3.3.6 三相一次重合闸34-36
• 3.3.7 小电流接地选线及单相接地功能36-37
• 3.3.8 PT断线及PT断线闭锁方向保护37
• 3.3.9 测量功能37-38
• 3.3.10 通讯功能38-39
• 3.4 光纤电容器保护39-40
• 3.4.1 光纤电容器保护装置功能39
• 3.4.2 过电压保护功能39
• 3.4.3 欠电压及有流闭锁欠电压保护功能39-40
• 3.5 光纤备自投保护（适用于桥开关和母联）40-48
• 3.5.1 光纤备自投保护功能40
• 3.5.2 备用电源自投功能及逻辑40-48
• 3.6 光纤变压器主保护48-54
• 3.6.1 变压器主保护功能及结构布局48-49
• 3.6.2 差速断保护功能49-50
• 3.6.3 比率差动保护功能50-51
• 3.6.4 差动电流过大保护功能51-52
• 3.6.5 CT断线及CT断线闭锁差动保护功能52
• 3.6.6 相位补偿及电流平衡调整52-53
• 3.6.7 过负荷闭锁调压保护功能53
• 3.6.8 非电量保护功能53-54
• 3.7 光纤PT综合采集54-58
• 3.7.1 光纤PT综合采集装置功能及布局54-55
• 3.7.2 就地自动并列功能55
• 3.7.3 遥控并列功能55-56
• 3.7.4 过压告警功能56
• 3.7.5 欠压告警功能56-58
• 3.8 光纤通讯工作站58
• 3.9 其他保护58-59
• 第四章 差动保护中关键技术59-66
• 4.1 差动保护总体构成59-61
• 4.2 信号采集61-63
• 4.2.1 电信号采集61-62
• 4.2.2 A/D转换回路设计62-63
• 4.3 数字信号逻辑判断处理63-65
• 4.4 输出执行65-66
• 第五章 结论与展望66-68
• 参考文献68-70
• 致谢70-71
• 附录71-84
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文84

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本文编号：1132964