超高压线路光纤电流差动保护的研究

论文摘要

随着电力系统的迅速发展,电网结构不断发生变化。同杆并架双回线路和远距离重负荷线路将不断增多,分支线路和多端线路亦将增加。在我国高压线路保护中有着丰富运行经验的高频相差保护、高频距离保护和方向保护等,很难满足这些新情况对保护的要求。线路中线路参数的分布性、某些线路中装设的串联补偿电容和并联电抗器、单相跳闸后可能出现非全相运行状态或复故障状态、电容式电压互感器和电流互感器的暂态过程等,均影响继电保护的动作性能。电流差动保护的具有灵敏度高,简单可靠和动作速度快等诸多优点,己被广泛地应用于电力系统的超高压线路中。此课题主要是研究能够更好适应电网发展的新型电流差动保护。其主要内容是:(l)对影响差动保护灵敏度的各种因素和不同的电流差动保护判据进行了详细的理论分析;(2)分析、比较了国内外电流差动保护的数据采样同步方法;(3)对DF3320EA线路差动保护装置硬件的设计方案进行了比较详细的介绍;(4)还对实际现场运行的情况进行了简要的说明。此装置的优点是:能够灵敏、可靠地切除电力系统发生的各种故障,尤其是基于故障分量的差动判据与传统差动判据相比,在重载线路上发生各种故障,即使是高阻接地时,也具有很好的灵敏性。本文所开发的装置在电科院(EPRI)通过了型式试验测试,在国家继电器质量监督检验中心(NCQTR)通过了RTDS动模测试,并已在现场获得大量应用。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 超高压线路的特点
• 1.3 超高压线路继电保护的基本要求
• 1.4 超高压线路继电保护的发展历史
• 1.5 高压线路电流差动保护的发展历史与现状
• 1.6 我国微波与光纤通信网的现状
• 1.7 SDH 光纤通信自愈环网简介
• 1.8 课题研究的意义
• 1.9 本人的主要工作与本文的主要内容
• 第二章 光纤电流差动保护的原理
• 2.1 引言
• 2.2 电流差动保护原理概述
• 2.3 故障分量电流差动保护原理
• 2.3.1 故障信息与故障分量
• 2.3.2 故障分量电流特征
• 2.3.3 故障分量电流差动保护判据及理论分析
• 2.4 差动保护配置
• 2.5 影响电流差动保护灵敏度的因素及提高灵敏度的方案
• 2.5.1 电容电流的影响及其补偿措施
• 2.5.2 负荷电流的影响及防范措施
• 2.6 本章小结
• 第三章 光纤电流差动保护的通信
• 3.1 引言
• 3.2 数据通信的帧格式
• 3.3 差动保护的通信方式
• 3.4 通信时钟的同步方式
• 3.5 数据的采样同步方式
• 3.5.1 采样时刻调整法
• 3.5.2 采样数据修正法
• 3.5.3 时钟校正法
• 3.5.4 基于参考相量的同步方法
• 3.5.5 基于GPS 的同步方法
• 3.5.6 本文所采用的数据同步方法
• 3.6 本章小结
• 第四章 光纤电流差动保护装置硬件的实现
• 4.1 装置整体简介
• 4.1.1 结构及外观
• 4.1.2 电气部分
• 4.2 保护CPU 板
• 4.2.1 保护CPU 板主要技术特点
• 4.2.2 保护CPU 板的功能指标
• 4.2.3 保护CPU 板的工作原理及使用方法
• 4.3 纵差通信板
• 4.4 人机联系板
• 4.5 小结
• 第五章 光纤电流差动保护装置的现场应用情况
• 第六章 总结
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢