基于IEC 61850的智能变电站站域保护研究

发布时间：2019-11-06 04:17

【摘要】：智能电网的建设是当今电力领域变革的重要方向,是未来电力系统发展的主要趋势。作为电网系统的重要组成部分,变电站的数字化和智能化一直是国内外研究的热点,随着计算机技术、网络通信技术、微电子技术等一系列新兴技术的进步,特别是变电站自动化领域最为完善的通信标准—IEC 61850的颁布和实施,变电站数字化和智能化的发展开启了新的时代。智能变电站实现了全站信息的共享,其运行需要更加先进的继电保护系统作为保障,基于信息共享的站域后备保护是未来智能变电站建设的方向之一,也是本文研究的重点。本文主要研究工作如下：研究了新一代的变电站网络通信体系—IEC 61850。作为变电站自动化系统唯一国际标准,IEC 61850将变电站通信体系分为过程层、间隔层和站控层。基于此标准,设计了智能变电站站域保护系统结构图,并给出了系统主要功能元件。研究了智能变电站站域保护系统通信方案,分别对本变电站内数据通信和站间数据通信两方面展开了研究,分析了采样值传输方案和层次间数据通信模式。按照IEC 61850标准中层层分解的建模方法,建立了站域保护系统通信的抽象模型。基于逻辑节点PDIF,遵循IEC61850-7-4规约标准,扩展了新的站域保护逻辑节点PSIF及其数据。分析了传统变电站继电保护配置方案的不足,研究了采用“直采直跳”双重化的主保护加“网采网跳”统一的站域后备保护配置方案,该方案具有很强的选择性、速动性和可靠性。以220KV变电站为例,搭建了智能变电站站域保护的配置方案图。深入研究了基于电流差动原理的站域保护,阐述了差动区的划分方法和故障定位策略。在PSCAD环境下搭建了基于电流差动原理的站域保护仿真模型,通过仿真分析,验证了理论分析的正确性。本文引入成功流(goal oriented, GO)法并借助数学软件Matlab,对基于智能变电站站域保护系统的可靠性进行了深入研究。基于元件可靠性参数,通过建立智能变电站站域保护系统中典型的变压器保护GO模型,运用共有信号概率修正算法对变压器保护可靠性进行精确计算,计算结果验证了系统的可靠性。最后基于可靠性精确表达式,运用单一变量法作出所有元件的灵敏度分析曲线,确定了元件重要性排序,对优化系统元件配置和指导系统维护及故障检修具有重要的作用。
【图文】：

波形,差动,制动电流,动作特性

逦第３８页逡逑由图４－１０可见，在０．３Ｓ－０．６Ｓ时间段内，站内差动区Ｂ的Ａ、Ｂ、Ｃ三相的制动电流和逡逑动作电流分别很快能够稳定在点（３．７５，２．７５）、（１．４，１．２）和（１．６５，１．１５）处附近，即逡逑图中的圆点，Ａ、Ｂ、Ｃ三相工作点轨迹皆位于动作区，说明故障发生在变电站内部。逡逑恢复正常运行后，很快能够稳定在点（１，０．１）处附近。通过逐一检测搜寻差动区或元逡逑件差动区的差电流可以定位故障，站内差动区Ｂ去除母线Ｂｕｓ４后组成搜寻差动区Ｂ１，逡逑搜寻差动区Ｂ１的动作电流及制动电流波形、比率制动特性曲线如图４－１１所示。逡逑逦逦逦逦逦逦＿

波形,差动,制动电流,动作特性

【参考文献】