基于集中決策的廣域后備保護研究.pdf

1、繼電保護是保證電力設備運行安全的關鍵元件，也是整個電網安全保障系統的“第一道防線”，其性能對整個電力系統的安全穩(wěn)定運行有重大影響。隨著電力系統的快速發(fā)展，電力運營市場化的不斷推進，電網的結構和運行環(huán)境日益復雜，電網安全穩(wěn)定問題日漸突出。近年來的大停電事故表明由于保護誤動、拒動以及大負荷轉移過程中引發(fā)的保護連鎖動作，是最終導致事故擴大，乃至引發(fā)系統發(fā)生大面積停電事故的關鍵因素之一。傳統的后備保護是基于就地信息的保護，它是通過多段式保護的動

2、作時限、動作定值和靈敏度的相互配合來實現的，隨著電網規(guī)模的不斷增大、網絡拓撲結構的日趨復雜，給后備保護的整定、定值配合造成了很大困難，在發(fā)生非預期故障時，可能會導致后備保護誤動或拒動。近年來，隨著通信技術、智能測控技術和數字化變電站技術的發(fā)展，打破傳統的保護系統使用就地信息構成保護系統的局限，研究使用廣域信息的后備保護系統被越來越多的學者所關注。
　　 本文在對廣域后備保護結構模式進行分析比較的基礎上，以區(qū)域集中式結構作為本文研

3、究的廣域后備保護結構。在此基礎上，重點針對結構、分區(qū)及基于信息融合技術的故障元件識別算法進行了系統的分析研究。
　　 本文首先對廣域后備保護的研究現狀進行了綜述，分析了現有廣域后備保護的算法存在的不足，繼而引出在廣域后備保護中引入信息融合技術的思想，分析了信息融合技術的發(fā)展和應用現狀。
　　 在分析現有廣域后備保護的系統結構模式時，從通信、可靠性、可實現性三個方面比較了IED分布式、變電站集中式、區(qū)域集中式這三種結構模式

4、的優(yōu)缺點。研究分析結果表明，區(qū)域集中式結構通信較簡單，有較成熟的應用基礎，具有良好的應用前景。
　　 合理的保護分區(qū)方法是區(qū)域集中式保護系統需要解決的重點問題，論文引入圖論技術，提出了一種區(qū)域集中式結構的廣域后備保護系統分區(qū)方法。本文對保護分區(qū)的主要問題：保護區(qū)域的大小和中心站的選擇進行了研究。提出以節(jié)點的度作為系統主站的選取標準，以及根據各就地站的權值設定和區(qū)域決策主站的處理能力來確定保護分區(qū)。通過實例分析驗證了保護分區(qū)原則與

5、方法的可行性。
　　 論文對廣域方向縱聯保護算法的可靠性進行了研究，分析了有方向信息缺失或錯誤的情況下，算法正確識別故障元件的能力。論文提出了擴展區(qū)域的概念，在方向信息缺失和有明顯信息錯誤的情況下，通過擴展區(qū)域的方法把故障確定在一個范圍內，并引入母線差動保護判據排除母線故障。研究分析表明了廣域方向縱聯保護在單獨使用時，無法克服方向信息缺失或者錯誤帶來的影響，有些情況會造成誤判的嚴重后果，可靠性有待進一步提高。
　　 為提