本文關(guān)鍵詞：面向智能變電站的快速母線保護研究

  更多相關(guān)文章： 智能變電站 母線保護 方向行波 故障分量電流 電流互感器飽和

【摘要】：變電站母線是電力系統(tǒng)中最重要的元件之一,一旦母線保護裝置發(fā)生拒動或誤動可能會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果,甚至?xí)斐蓞^(qū)域電力系統(tǒng)的瓦解。目前廣泛采用的母線保護是基于工頻量的電流差動保護,但此類方法要求各出線的電流采樣值嚴(yán)格同步且保護性能易受電流互感器飽和與比例失調(diào)等因素的影響。同時,智能變電站的建設(shè)對繼電保護的性能提出了更高的要求,因此,無論是在理論研究上還是在實際工程應(yīng)用上,研究適應(yīng)于智能變電站的技術(shù)要求且性能可靠的母線保護都具有重要的意義和價值�；诜治瞿妇�區(qū)內(nèi)外故障時電氣量的暫態(tài)特征,論文提出了兩種新型快速母線保護方法。其一,根據(jù)行波傳輸理論,提出了一種方向行波波形積分式快速母線保護方法。理論分析表明：當(dāng)母線故障時,在與故障母線相連的所有出線上檢測到的初始行波均來自于線路的背后,是正向行波；而某條出線發(fā)生故障時,在所有非故障線路上檢測到的初始行波是正向行波,而故障線路上檢測到的初始行波是反向行波。為提高可靠性,構(gòu)造了一種積分判據(jù)。綜合分析故障后各條出線上正、反向行波波形積分的比值關(guān)系,可以快速地識別出是母線故障還是線路故障。此外,針對傳統(tǒng)相模變換存在單一線模量不能反映所有故障類型的缺陷,根據(jù)相模變換的數(shù)學(xué)原理構(gòu)建了一種新型相模變換矩陣。其二,基于故障分量電流積分值的極性特征,提出了一種新型母線保護方法。理論分析表明：當(dāng)母線故障時,與故障母線相連的所有出線上出口處的故障分量電流積分值的極性相同；而某條出線故障時,該出線出口處的故障分量電流的積分值的極性與其它出線的相反,據(jù)此可以構(gòu)造母線保護判據(jù)。為提高可靠性和抗干擾能力,對故障分量電流在一定時間段內(nèi)進(jìn)行積分。此外,結(jié)合智能變電站的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)計了分布式母線保護方案。然后,參照某地區(qū)超高壓變電站的500kV側(cè)一個半斷路器母線接線方式,利用PSCAD/EMTDC搭建了母線仿真模型。利用該平臺,對所提出的兩種母線保護方法進(jìn)行了大量仿真,仿真結(jié)果表明所提方法魯棒性強、動作快速、可靠性高,其性能基本不受故障初始條件、串聯(lián)補償、開關(guān)操作、雷擊、電流互感器飽和等因素的影響。最后,在電力系統(tǒng)動態(tài)模擬仿真實驗室中模擬一簡單500kV變電站母線,并對這兩種保護原理的性能進(jìn)行了動模測試,測試結(jié)果表明兩種保護方法能夠準(zhǔn)確識別母線各種區(qū)內(nèi)外故障情形。仿真和測試結(jié)果都驗證了所提的新相模變換的單一線模量就可以反應(yīng)所有的故障類型。因此,所提兩種方法有望應(yīng)用于實際的電力工程中。
【關(guān)鍵詞】：智能變電站 母線保護 方向行波 故障分量電流 電流互感器飽和
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM63;TM773
【目錄】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第一章 緒論14-24
• 1.1 課題研究背景及意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題15-21
• 1.2.1 常規(guī)母線差動保護及其改進(jìn)方法15-17
• 1.2.2 基于非高頻暫態(tài)量的新型母線保護17-18
• 1.2.3 基于高頻暫態(tài)量的新型母線保護18-20
• 1.2.4 其它20-21
• 1.3 論文的主要工作21-24
• 第二章 方向行波波形積分式母線保護24-34
• 2.1 故障暫態(tài)行波的基本原理24-25
• 2.2 正、反向行波故障特征分析25-27
• 2.3 方向行波波形積分式母線保護判據(jù)27-29
• 2.4 新相模變換29-30
• 2.5 母線保護算法實現(xiàn)流程30-32
• 2.6 本章小結(jié)32-34
• 第三章 基于故障分量電流積分值的極性比較式母線保護34-42
• 3.1 故障特征分析34-36
• 3.1.1 母線區(qū)內(nèi)故障時的故障分量電流特征34-35
• 3.1.2 母線區(qū)外故障時的故障分量電流特征35-36
• 3.2 故障識別判據(jù)36-37
• 3.3 算法實現(xiàn)流程圖37-38
• 3.4 智能變電站分布式母線保護方案38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第四章 超高壓變電站母線保護仿真與分析42-76
• 4.1 仿真模型42-43
• 4.2 方向行波波形積分式母線保護仿真與分析43-59
• 4.2.1 保護原理的適應(yīng)性分析43-44
• 4.2.2 典型故障仿真44-49
• 4.2.3 故障初始條件的影響49-51
• 4.2.4 串聯(lián)補償?shù)挠绊?/span>51-52
• 4.2.5 采樣頻率的影響52-53
• 4.2.6 干擾的影響53-54
• 4.2.7 CT飽和的影響54-58
• 4.2.8 其他影響因素分析58-59
• 4.2.9 動作速度和門檻值分析59
• 4.3 基于故障分量電流積分值的極性比較式母線保護仿真與分析59-70
• 4.3.1 典型故障仿真測試59-62
• 4.3.2 不同故障初始條件仿真測試62-64
• 4.3.3 考慮串補時的仿真測試64-65
• 4.3.4 開關(guān)操作仿真測試65
• 4.3.5 雷擊仿真測試65-66
• 4.3.6 CT飽和仿真測試66-70
• 4.3.7 動作速度分析70
• 4.4 電力系統(tǒng)動態(tài)模擬仿真70-75
• 4.4.1 方向行波波形積分式母線保護方法模擬結(jié)果71-74
• 4.4.2 基于故障分量電流積分值的極性比較式母線保護方法模擬結(jié)果74-75
• 4.5 本章小結(jié)75-76
• 第五章 結(jié)論與展望76-79
• 5.1 結(jié)論76-77
• 5.2 展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 致謝83-84
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研工作84-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果85-86
• 附件86

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王攀峰;周曉龍;楊恢宏;;一種面向數(shù)字化變電站的母線保護方案[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2009年12期

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本文編號：802717