基于EMS实时信息的继电保护定值校核研究及系统开发

论文摘要

我国电网建设快速发展,已经逐渐形成为网络拓扑结构复杂、系统运行方式多变的跨区域、大规模的现代互联电网。在这种时代背景下,现有的“离线整定保护定值、系统变化而定值不变”的整定计算模式带来的问题日益突出,急需找到解决途径。随着网络技术的飞速发展和能量管理系统(EMS)的广泛应用,如果能够自动实时地从EMS系统获得准确可靠的电网数据,并基于此数据对保护的当前定值进行在线校核,确定存在事故隐患的保护重点监控,则可以更好的掌握电力系统继电保护配置情况,进一步提高电网的安全性。本文针对以上问题,进行了基于EMS实时信息的继电保护定值校核的研究及系统开发,主要内容如下:阐述了基于EMS实时信息的继电保护定值校核的研究背景和现状,介绍了基于谱图划分的无向图剖分优化原理和方法。然后分析定值校核系统中保护分组问题的特点,将其转换成无向赋权图的剖分优化问题,引入谱图划分理论来解决该问题。提出了基于边界顶点迁移校正的保护分组改进算法,该算法校正两种初始谱图划分的分组结果,使分组指标达到最优。算法简单易行,计算速度快,分组结果均衡合理。湖北省电网的仿真计算结果验证了改进算法的有效性。实现了基于EMS实时信息的继电保护定值的在线校核,介绍了系统的总体结构,数据库设计方案以及在线校核的实现流程。重点研究了定值校核系统中对EMS实时数据的智能处理方法、三段式接地距离保护灵敏性和选择性的快速校核原则以及系统局部校核模式的问题。最后讨论了智能电网环境下,数字化变电站技术、广域测量技术及各类新设备的大量应用,给继电保护专业领域带来的新发展,介绍了国家电网标准化保护装置的应用背景和实例,阐述了基于广域通信的继电保护在线整定研究现状以及在线整定系统的典型结构,并提出了几个关键问题的研究方向。最后提出了智能安全的继电保护整定计算及定值管理的一体化构想。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文内容安排
• 2 基于谱图划分的继电保护定值校核保护分组方法
• 2.1 引言
• 2.2 基于谱图论的无向赋权图剖分优化
• 2.3 定值校核系统中保护分组问题的特点及转换
• 2.4 基于谱图划分的保护分组算法
• 2.5 本章小结
• 3 基于边界顶点迁移校正的保护分组改进算法
• 3.1 引言
• 3.2 基于边界结点迁移校正的改进算法
• 3.3 算例仿真
• 3.4 本章小结
• 4 基于EMS 实时信息的继电保护定值校核系统
• 4.1 引言
• 4.2 系统设计方案
• 4.3 几个关键问题的研究
• 4.4 本章小结
• 5 智能电网环境下继电保护的新发展
• 5.1 引言
• 5.2 国家电网标准化保护装置的应用
• 5.3 基于广域通信的继电保护在线整定
• 5.4 智能安全的继电保护整定计算及定值管理一体化构想
• 5.5 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录