智能变电站继电保护实时可靠性及风险评估研究

发布时间：2020-04-11 21:57

【摘要】：我国已成为智能变电站投运数量最多的国家。智能变电站中大量采用了千兆以太网高速通信、微秒级高精度同步采样、光电互感器、三层两网等新技术,相比传统变电站,智能变电站的二次系统结构上采用了分布式方案,这对继电保护系统的可靠性分析及评价产生了很大的影响,因此这些新技术在给电力系统带来巨大变革的同时,其可靠性问题也得到了广泛的关注。智能变电站的全站信息数字化为分布式继电保护的实现提供了基础,也为实现继电保护装置级的实时运行状态信息分析和系统级的状态识别及评估提供了可能。本文从IEC61850入手,对面向通用对象事件(Generic Object Oriented Substation Event,GOOSE)报文和采样值(Sampled Value,SV)报文的报文结构进行深度分析,对变电站配置文件(Substation Configuration Description,SCD)内容进行解构,进而得出SCD文件与两种报文的应对关系,在此基础上生成直观的可视化结构图。在文件的内部关联结构的基础上,实现保护装置运行异常信息的自动提取,实现在线检测数据的实时采集与分析,并对信息进行分类,进而得到可供计算的可靠性指标。同时,针对使用Markov法计算继电保护系统可靠性,空间状态过多导致计算复杂的问题,提出通过Markov法计算继电保护装置可靠性,然后通过GO法计算继电保护系统可靠性的基于Markov模型与GO法继电保护系统可靠性分析方法。该方法使现场运行人员能够对继电保护装置及系统的运行状态得到更加实时的反馈。不但节约时间,而且省去繁杂且不甚准确的估计过程。其次针对继电保护装置投入初期的小样本问题,提出一种基于三参数威布尔分布的灰色估计法。通过实例计算与其他方法进行对比,证明了新方法对小样本继电保护装置进行可靠性参数估计时,在保证高精度的同时计算速度更快。最后在分析了保信系统文件的内部结构的基础上,实现保护装置运行异常信息的自动提取,根据故障模式与影响度可靠性分析方法FMEA,提出继电保护装置在线状态的风险度评价指标,应用于继电保护装置及系统的实时状况定量评估,选用保护装置实际运行数据为例,验证该方法的有效性。
【图文】：

华北电力大学硕士学位论文取数据。这种模式尤其适合实时大量的一对多传输[32]。GOOSE 报文发送采用心跳报文和变位快速重发双保险的保护机制。心跳报文即在 GOOSE 每一帧信息中都包含“允许存活时间”，接收端在这个时间内没有收下一帧报文，则认为连接中断。当 GOOSE 报文信息没有变化时，，发送间隔为 T的心跳报文，而当 GOOSE 报文信息发生变化时，变位快速重发机制便启动，在一个变位报文之后，GOOSE 报文发送间隔缩短，然后每一帧之后逐渐增加但不大于 T1，直至报文数据稳定[33]。2.2.2 报文结构2.2.2.1 帧头GOOSE 主要分为三大部分帧头（Ethernet）、IEC-GOOSE 和协议数据单元（PDU帧头（Ethernet）部分的主要作用是显示报文的地址数据传输优先级以及传输报文的报文模型，它包括了四个部分，分别是报文的 MAC 地址、源地址、标签协议标识和报文类型。Ethernet 的结构如下图 2-1。

图 2-2 IEC-GOOSE 结构图元（PDU） GOOSE 报文最重要的部分，它不仅担文和变位快速重发机制都要依靠这部分数文的引用标识和版本号等一系列信息。协示。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM63

【参考文献】

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本文编号：2623880