智能變電站是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)和支撐,是電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)調(diào)度采集源頭和命令執(zhí)行單元,是智能電網(wǎng)的重要組成部分。無(wú)防護(hù)就地化保護(hù)裝置技術(shù)的發(fā)展,為智能變電站的發(fā)展提供了新思路。當(dāng)前智能變電站繼電保護(hù)裝置的出廠及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試主要是利用數(shù)字式繼電保護(hù)測(cè)試儀進(jìn)行的。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試經(jīng)驗(yàn),特別是保護(hù)的單體調(diào)試來(lái)看,利用現(xiàn)有的繼電保護(hù)測(cè)試儀進(jìn)行保護(hù)裝置的單體調(diào)試常常需要調(diào)試人員在全站所有保護(hù)裝置上不斷的對(duì)各類(lèi)型保護(hù)進(jìn)行軟壓板、控制字、定值的設(shè)定,以及在繼電保護(hù)測(cè)試儀上進(jìn)行故障量、故障時(shí)間等一系列的修改與設(shè)置。由于無(wú)防護(hù)就地化保護(hù)裝置物理形式發(fā)生了根本變化,現(xiàn)有的測(cè)試儀不適用于就地化保護(hù)裝置的功能校驗(yàn)。對(duì)于測(cè)試結(jié)果,仍需借助有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)員對(duì)保護(hù)裝置動(dòng)作、告警等信息進(jìn)行綜合分析判斷,測(cè)試系統(tǒng)對(duì)保護(hù)動(dòng)作、告警等信息沒(méi)有進(jìn)行有效利用,使得保護(hù)測(cè)試的自動(dòng)化及智能化程度較低,調(diào)試過(guò)程消耗大量的人力和時(shí)間。為此,本文結(jié)合就地化保護(hù)裝置的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了就地化保護(hù)檢測(cè)平臺(tái)的整體方案。對(duì)其中涉及的就地化保護(hù)裝置的測(cè)試功能進(jìn)行深入分析,在傳統(tǒng)測(cè)試技術(shù)及數(shù)字式繼電保護(hù)測(cè)試基礎(chǔ)上,開(kāi)展了就地化保護(hù)裝置的自動(dòng)測(cè)試方法研究。同時(shí)以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)試結(jié)果的智能分析研究。全文主要工作如下:分析了智能變電站的基本概念、通信標(biāo)準(zhǔn)及二次系統(tǒng)架構(gòu);討論了就地化保護(hù)裝置的概念及其特點(diǎn),對(duì)比就地化保護(hù)裝置與常規(guī)保護(hù)裝置調(diào)試方式的區(qū)別;針對(duì)就地化保護(hù)“保護(hù)就地化、采樣數(shù)字化、信息共享化、元件保護(hù)專(zhuān)網(wǎng)化”的特征,從工廠化和便攜式兩個(gè)方向設(shè)計(jì)了就地化保護(hù)裝置的測(cè)試方案。設(shè)計(jì)的工廠化測(cè)試平臺(tái)包括仿真計(jì)算模塊、一次建模模塊、二次建模模塊以及配置文件模塊;運(yùn)用于現(xiàn)場(chǎng)的便攜式就地化保護(hù)裝置測(cè)試平臺(tái),具備就地化保護(hù)配置管理、一鍵式測(cè)試、回路檢測(cè)、多種方式接口等功能,可提高就地化保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試效率和豐富測(cè)試項(xiàng)目。本文分類(lèi)詳細(xì)闡述了上述方案中各模塊所應(yīng)具備的功能。在繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)方面,分析了傳統(tǒng)測(cè)試技術(shù)的存在的不足,介紹了一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法。該方法集成保護(hù)測(cè)試功能與站控層功能,結(jié)合保護(hù)測(cè)試模型、站控層模型等技術(shù),通過(guò)導(dǎo)入SCD文件增強(qiáng)站控層客戶(hù)端功能、建立保護(hù)模型、加入繼電保護(hù)裝置一致性檢測(cè)等方法,解決了現(xiàn)有技術(shù)中繼電保護(hù)裝置測(cè)試復(fù)雜耗時(shí),而且保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)兼容性不足的問(wèn)題。在充分利用IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)的規(guī)約統(tǒng)一化、模型文件配置化以及國(guó)網(wǎng)公司“六統(tǒng)一”規(guī)范等有利條件的基礎(chǔ)上,結(jié)合上述的一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法,設(shè)計(jì)了一種具有自動(dòng)測(cè)試功能、自動(dòng)給出測(cè)試結(jié)果的自動(dòng)化繼電保護(hù)測(cè)試儀。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析,證明了該測(cè)試儀的實(shí)用性,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的相關(guān)情況,提出可進(jìn)一步增強(qiáng)測(cè)試儀智能化能力的方案。為了進(jìn)一步提升繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)的智能化水平,針對(duì)自動(dòng)測(cè)試技術(shù)中存在的對(duì)測(cè)試結(jié)果欠缺分析的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的繼電保護(hù)測(cè)試儀測(cè)試結(jié)果智能分析方法。該方法依據(jù)繼電保護(hù)裝置的各保護(hù)邏輯,從軟壓板、控制字、定值、采樣值等參數(shù)中,選取符合當(dāng)前測(cè)試邏輯的參數(shù)類(lèi)型,建立該邏輯測(cè)試結(jié)果智能分析的數(shù)據(jù)模板。本文以線(xiàn)路保護(hù)為例,根據(jù)可能出現(xiàn)的測(cè)試結(jié)果,將故障類(lèi)型分為11種,并依此共選取972組數(shù)據(jù),通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練模型進(jìn)行數(shù)據(jù)訓(xùn)練,選取不同誤差下的模型進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法基本可完成對(duì)測(cè)試結(jié)果的智能分析,在一定程度上提升了自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的智能化水平。
【學(xué)位單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TM63
【部分圖文】：

圖 1.1 智能設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)Fig. 1.1 Trends in smart devices主要工作站是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)和支撐，是電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)調(diào)度采集源頭是未來(lái)發(fā)展方向。因此，本文在傳統(tǒng)繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)上，深站就地化保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試方案和測(cè)試儀自動(dòng)測(cè)試結(jié)果的智能分析。其中，第一部分為就地化保護(hù)裝置的工廠化及便攜式自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)部分為基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試儀自動(dòng)測(cè)試結(jié)果的智能分析應(yīng)用研究。本對(duì)應(yīng)章節(jié)分配如下：闡述課題的研究背景及意義，對(duì)智能變電站、繼電保護(hù)自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行綜述。闡述了智能變電站的概念、通信標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)體系。介紹了就地化保護(hù)點(diǎn)，并分析了其調(diào)試方式與常規(guī)調(diào)試的區(qū)別，為后續(xù)章節(jié)中就地化保案的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。

智能變電站就地化保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試方案及智能分析應(yīng)用研究層完成，同時(shí)還完成對(duì)一次設(shè)備下發(fā)操作閉鎖等控制命令的工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備的操作控制功能。為了使其擁有同時(shí)處理不同指令的能力，間隔層還應(yīng)對(duì)測(cè)控信息采集、控制信息發(fā)出等不同的指令具有優(yōu)先級(jí)的區(qū)別與處理機(jī)制。間隔層是站控層與過(guò)程層兩者之間的中間層次，與兩個(gè)層次均具有通信聯(lián)系，通信繁忙時(shí)，應(yīng)具有對(duì)上對(duì)下網(wǎng)絡(luò)接口的全雙工通信方式，以保證通信通道的冗余度，提高信息傳輸?shù)目煽啃浴?.站控層設(shè)備：站控層的功能是完成對(duì)本站內(nèi)間隔層設(shè)備及一次設(shè)備的控制，包括繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)及變電站監(jiān)控系統(tǒng)等。設(shè)備主要包括應(yīng)用服務(wù)器、電能量采集終端、同步相量測(cè)量裝置、實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)采集終端及等。站控層由通信系統(tǒng)、自動(dòng)化站級(jí)監(jiān)視控制系統(tǒng)、站域系統(tǒng)和對(duì)時(shí)系統(tǒng)等構(gòu)成，用于完成電能量和同步向量等數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)視控制、保護(hù)信息管理及操作閉鎖等功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)變電站內(nèi)設(shè)備的監(jiān)視、控制、信息交互和報(bào)警功能。

圖 2.2 就地化保護(hù)裝置Fig. 2.2 On-site protection device示，有如下特點(diǎn)：“虛擬顯示”；性能優(yōu)于智能柜；插拔，防誤插拔；廠化調(diào)試。以“采樣數(shù)字化、保護(hù)就地化、元件保護(hù)專(zhuān)網(wǎng)技術(shù)為解決上述問(wèn)題提供了有利途徑和技術(shù)支的發(fā)展，以及裝置高防護(hù)、熱設(shè)計(jì)、電磁兼容等施提供了技術(shù)基礎(chǔ)。護(hù)裝置直接接收電子式互感器輸出數(shù)字信號(hào)，護(hù)裝置采用低功耗、高防護(hù)、小型化設(shè)計(jì)，安主保護(hù)的速動(dòng)性和獨(dú)立性得到保障。

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本文編號(hào)：2814069