基于网格的低压电网广域后备电流保护的分析

论文摘要

随着电力市场不断成熟,电网的不断扩大,现今的电力系统在面对干扰的时候,表现出前所未有的脆弱。现今电网规模的日益扩大、电压等级的进一步提高以及电力市场机制的逐步引入,电力系统的安全性问题面临着更严重的挑战,也因此对继电保护的性能提出了更高的要求。传统后备保护无法照顾到整个互联电网,一般仅仅覆盖局部电网,并且不考虑其动作对整个电网的影响。广域保护的提出将继电保护引入一个全新的领域。借助当今成熟的通信与计算机技术,共享广域范围内所有相关电气量与信息,针对电网的故障与异常运行状态做出相应的区域保护与控制决策。本文介绍了广域保护的一些相关概念与主要思想,并重点介绍了低压电网的线路配置问题,及低压线路中的广域保护概念。网格计算(Grid Computing)为广域保护的实现提供了很好的技术平台,网格中的超级计算机、存储空间、数据信息、应用软件等资源可以很好地满足广域保护系统对数据处理与存储,以及信息交流与共享的要求。本文介绍了网格计算的主要概念,并提出了电力网格继电保护系统的基本结构。本文提出了网格环境下广域保护的几个应用方案,包括广域保护区的在线划分、广域主保护算法、广域后备保护算法。网格平台为广域保护提供了各种所需的网络状态与设备投入状态等信息,在此基础上,广域保护系统可以根据电网的拓扑结构、保护的动作情况与断路器的开断状态在线划分保护区域,以满足不同保护配置的需要;广域后备保护以最大程度地保证区域内系统稳定运行为目标,通过网格平台获取相关保护与断路器的动作情况,本文介绍了一种基于动作系数的后备保护专家系统,经过系统仿真可以证明该算法的优越性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 继电保护的发展历史、现状及发展趋势
• 1.2.2 网格技术的发展历史
• 1.3 本课题主要研究内容
• 第二章 低压线路保护的配置及广域继电保护系统介绍
• 2.1 目前低压线路的基本保护配置
• 2.2 相间过流保护分析及低压线路保护配置
• 2.3 传统低压线路保护的局限性
• 2.4 基于“四道防线”的广域保护系统
• 2.4.1 “四道防线”定义与意义
• 2.4.2 广域继电保护系统
• 2.4.3 广域测量系统WAMS
• 2.4.4 基于同步相量测量的安全稳定紧急控制系统
• 2.5 广域保护系统的动作流程
• 2.6 本章小结
• 第三章 网格计算在广域后备保护中的应用
• 3.1 网格计算的概念、特点及功能
• 3.2 网格计算在继电保护系统中的应用
• 3.3 电力网格继电保护系统的结构
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于网格计算的广域保护区的划分
• 4.1 保护区的形成与划分
• 4.2 保护区与关联保护的搜索过程
• 4.3 网格计算在广域保护区划分中的应用
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于网格计算的广域后备保护专家系统的应用
• 5.1 基于网格计算的广域后备保护
• 5.2 基于网格平台的广域后备保护专家系统
• 5.2.1 BPES 概述
• 5.2.2 基于动作系数的专家决策系统
• 5.2.2.1 动作系数（AF）与算法
• 5.2.2.2 一级决策和二级决策
• 5.2.3 BPES 的动作策略
• 5.2.4 BPES 的闭锁策略
• 5.3 本章小结
• 第六章 基于网格的广域后备保护仿真计算
• 6.1 基于网格平台的广域后备电流保护的仿真
• 6.1.1 仿真模型I
• 6.1.1.1 算例保护3 的I 段整定
• 6.1.1.2 算例保护1 的II 段整定
• 6.1.1.3 简要分析
• 6.1.2 广域后备保护的研究
• 6.1.3 仿真模型II
• 6.2 广域后备保护新问题
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论
• 7.1 主要研究成果
• 7.2 今后的进一步工作
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 致谢