智能变电站变压器保护系统可靠性研究

发布时间：2017-10-19 23:32

  本文关键词：智能变电站变压器保护系统可靠性研究

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【摘要】：智能变电站是智能电网中电能的传输与转换的关键节点。继电保护对智能变电站极其重要,它的可靠与否关系着电力系统的安全可靠运行。随着IEC61850标准的不断推广,电子式互感器的出现、智能电子装置以及过程总线的使用,智能变电站的全站信息数字化、信息共享更上了一个台阶。同时,过程总线的使用还有助于二次设备向集成化方向发展。基于IEC61850标准的过程总线,要求合并单元进行GPS外部对时,实现过程总线与全网的精确时间同步。过程总线的实时性和稳定性,对于继电保护系统的可靠性产生很大的影响。研究“网采网跳”、“直采网跳”以及“直采直跳”等组网方式对继电保护的可靠性影响具有重要意义。过程总线的冗余方式、合并单元与智能终端的一体化,有助于提高变压器保护系统的可靠性。本文研究三种组网方式的变压器保护系统,建立其可靠性模型,并对其进行可靠性计算及分析。与传统变电站继电保护系统相比,智能变电站继电保护系统的结构和内涵都发生了极大的改变。由于通讯网络的引入,数据在保护测控装置之间的传递具有一定的不确定性,和网络的并行重复路径有关,也和它的自恢复及网络重构机制相关,如何分析计算其系统可靠性,尚无标准的评价模型和方法。本文通过分析SV、GOOSE两类报文的信息流回路,提出利用最小路集法计算SV、GOOSE报文的可靠性,采用可靠性框图法的串并联结构对整个保护系统的可靠性进行修正计算,提出一种通用的适合于数字化保护系统的可靠性建模方法,最后验证其准确性。
【关键词】：智能变电站 变压器保护 可靠性 过程总线 冗余
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM76;TM63;TM774
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题背景及意义10
• 1.2 研究现状10-16
• 1.2.1 智能变电站发展现状10-11
• 1.2.2 变压器差动保护现状11-13
• 1.2.3 国内外的可靠性研究动态13-16
• 1.3 本文的主要工作16-18
• 第二章 智能变电站概述18-30
• 2.1 智能变电站继电保护系统简介18-19
• 2.2 智能变电站的特点19
• 2.3 智能变电站的系统结构19-25
• 2.3.1 过程层网的组网方案21-23
• 2.3.2 交换机组网结构类型23-25
• 2.3.2.1 各组网类型优缺点对比24-25
• 2.4 变压器保护系统模型25-29
• 2.4.1 传统变压器保护系统模型25-26
• 2.4.2 第一代智能变电站变压器保护系统模型26-27
• 2.4.3 新一代智能变电站变压器保护系统方案模型27-29
• 2.5 小结29-30
• 第三章 可靠性指标及评估方法30-37
• 3.1 概述30-31
• 3.1.1 可靠性特征曲线30-31
• 3.2 继电保护可靠性指标的确定31-33
• 3.3 常用的可靠性分析法33-36
• 3.3.1 可靠性框图法33-35
• 3.3.2 最小路集法35-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 变压器保护系统可靠性建模37-48
• 4.1 引言37
• 4.2 过程总线冗余结构37-39
• 4.3 SV与GOOSE报文信息39-43
• 4.3.1 SV(采样值)报文信息39-40
• 4.3.2 GOOSE(通用面向对象变电站事件)报文信息40-41
• 4.3.3 实时性分析41-43
• 4.4 数字化继电保护系统可靠性分析43-46
• 4.5 算例分析46-47
• 4.6 本章小结47-48
• 第五章 变压器保护系统可靠性计算48-57
• 5.1 变压器保护系统可靠性框图模型及计算48-55
• 5.1.1 直采网跳模式的变压器保护系统可靠性计算48-50
• 5.1.2 网采网跳模式的变压器保护系统可靠性计算50-51
• 5.1.3 直采直跳模式的变压器保护系统可靠性计算51-55
• 5.2 小结55-57
• 第六章 结论与展望57-59
• 6.1 结论57
• 6.2 展望57-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-64
• 攻读学位期间发表情况64

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