基于PMU的广域后备保护故障识别算法研究

发布时间：2017-10-03 05:13

  本文关键词：基于PMU的广域后备保护故障识别算法研究

  更多相关文章： 广域后备保护 故障识别 电压推算 故障点位置 故障区域

【摘要】：由于电网结构和规模的日益扩大,仅利用本地信息的传统后备保护面临整定复杂、动作时延长、灵敏性和可靠性难以同时兼顾、潮流转移时容易引发连锁跳闸事故等问题。近年来,随着同步相量测量单元PMU (Phasor Measurement Unit)的推广应用,其配置点的电压电流都能被实时精确测量出,完成能满足电力系统中广域后备保护对数据的传输要求,因此将PMU的量测量引入广域后备保护领域获得普遍关注。但是考虑到经济性,在全网布PMU并不现实,因此本文主要针对有限PMU配置情况下的广域后备保护故障识别算法开展研究,具有较好的理论意义。本文首先阐述了广域后备保护的基本原理,分别从广域后备保护系统结构、通信系统、对保护区域的划分及故障区域搜索的方法等方面进行分析。本文研究了一种利用电压推算、结合故障点位置求取的广域后备保护故障识别算法。采用母线间隔配置PMU的策略,以未布有PMU的节点为中心,其周围布有PMU的节点向其作正序、负序和零序电压推算,再分别计算各序电压推算值幅值的方差。根据故障时正序电压推算值幅值比实测值小、负序和零序电压推算值幅值比实测值大建立各序判据；选取方差最大值对应的序分量,按照序判据先判断出一条故障线路,将其跳闸断开后,结合故障点位置求取的方法进一步确定是单条线路故障还是相邻线路复故障；如果是后者,识别出另一条故障线路。通过不同情况故障的仿真算例验证了该方法的有效性。本文研究了一种基于有限PMU的广域后备保护故障识别算法。首先将电网分区域,保证区域边界节点均配置PMU。在故障发生时,利用流入区域的正序、负序或零序电流之和的幅值大于阀值的识别为故障区域。针对故障区域内每条线路分别建立纯故障等值模型,利用故障分量节点电压方程求解每条线路故障点位置,其值在(0,1)之间的判为故障线路。通过不同情况故障的仿真算例验证了该方法的有效性。
【关键词】：广域后备保护 故障识别 电压推算 故障点位置 故障区域
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM77
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 课题相关背景与意义11-12
• 1.2 广域后备保护的研究现状12-17
• 1.2.1 广域同步相量测量单元的国内外研究现状12-13
• 1.2.2 广域后备保护算法的国内外研究现状13-15
• 1.2.3 基于PMU的广域后备保护算法15-17
• 1.3 本文的主要工作17-18
• 1.4 论文的组织18-19
• 第2章 广域后备保护的基本原理19-27
• 2.1 引言19
• 2.2 广域后备保护系统结构19-23
• 2.3 广域后备保护的通信系统23-24
• 2.4 保护区域的划分和故障区域的搜索24-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 基于电压推算的广域后备保护故障识别算法27-43
• 3.1 引言27
• 3.2 基于电压推算的广域后备保护故障识别判据27-31
• 3.2.1 电压推算的基本原理27-28
• 3.2.2 各序判据的建立28-31
• 3.3 基于故障点位置求取的广域后备保护故障识别判据31-32
• 3.3.1 单个线路故障的识别31-32
• 3.3.2 相邻线路复故障的识别32
• 3.4 算法步骤32-33
• 3.5 算例验证33-42
• 3.5.1 单个线路故障34-37
• 3.5.2 单个线路在不同过渡电阻下发生接地故障37-39
• 3.5.3 相邻两条线路发生复故障39-41
• 3.5.4 不相邻线路发生双重故障41-42
• 3.6 本章小结42-43
• 第4章 基于有限PMU的广域后备保护故障识别算法43-57
• 4.1 引言43
• 4.2 故障区域搜索方法43-44
• 4.3 基于有限PMU的故障线路识别算法44-46
• 4.3.1 基于虚拟节点的故障分量电压方程的建立44-46
• 4.3.2 基于边界节点故障分量电压的故障线路识别46
• 4.4 算法步骤46-47
• 4.5 算例验证47-54
• 4.5.1 不同类型故障的仿真实验49-52
• 4.5.2 不同过渡电阻下单相接地的仿真实验52-54
• 4.6 不同PMU组合求取故障点位置的对比分析54-56
• 4.7 本章小结56-57
• 结论57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果64

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本文编号：963327