论文题目: 电网继电保护及故障信息处理主站系统中故障测距和通信规约的研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 电力系统及其自动化
作者: 黄树帮
导师: 王磊,叶留金
关键词: 继电保护,故障录波,故障信息系统,故障测距,通信规约,系统设计
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 近几年来,继电保护及故障信息处理系统受到了电网调度运行管理部门越来越多的重视。电网继电保护及故障信息处理系统是由子站系统、主站系统和连接两者的通信网络构成的。在故障时,该系统由子站负责搜集保护装置的保护动作信息和故障录波器的录波信息,通过网络实时传送到主站端,供调度和保护人员及时进行故障分析和处理,从而大大提高了电网故障的分析能力和事故处理的效率,同时也提高了故障信息的管理水平。本课题是结合江苏省和福建省电网继电保护及故障信息处理主站系统这一重大工程项目的实施进行研究的。论文首先对电网继电保护及故障信息处理主站系统的作用和功能进行了准确的定位和划分,着重论述了主站系统的硬件平台构架、软件平台构架及功能模块的设计。硬件平台构架的设计充分考虑了系统的独立性、安全性和可靠性;软件平台的设计对两种可行的方案进行了比较,分析其合理性;功能模块的设计基于故障信息的合理分类从故障分析的各个角度对功能模块进行合理划分。在电网的故障中,线路故障所占的比例非常大,因此,主站系统智能化故障测距的功能是主站系统应用功能中最重要的功能之一。为此,论文接着对基于工频量的高压输电线故障测距算法进行了研究,提出了实用的单端测距算法和双端测距算法,分析了影响测距准确性的因素。双端故障测距是更具有优势的算法,论文对双端测距算法中的两侧数据不同步采样的问题、不同线路模型的测距算法、测距结果优化等问题进行了充分的理论研究,提出了相应的解决方法,并进行了仿真测试和实际数据的测试,研究结果表明,基于线路分布参数的计及非同步角的间接同步采样测距算法的测距精度最好,利用最小二乘优化方法和统计学的方法对测距结果进行最终优化使得测距结果更加稳定。论文在测距算法研究的基础上,提出了实用的手工故障测距子系统和自动故障测距子系统的软件设计框架和流程,为了使测距系统更加实用化和智能化,提出了录波文件的解析、数据滤波、粗略故障诊断、智能选线和故障类型的判断等环节的处理方法。结合工程实际,论文开发完成了两个应用系统,采用实际故障录波数据,分析验证了系统的测距精度。这两个测距子系统目前已投入现场使用,并取得良好的应用效果。为了保证主站系统与子站系统之间的安全可靠的数据通讯,采用合理的通信规约是非常关键的。目前,主站系统与子站系统之间的通信规约主要采用国际电工委员会IEC颁布的IEC60870-5-103继电保护信息接口规范,并借鉴IEC60870-101/104规约的形式,制定了一个IEC60870-103的扩展版本,以便适应于TCP/IP协议的网络。随着新一代变电站自动化系统的通信规约标准IEC61850的发布,未来采用IEC61850作为该系统的通信规约是一种趋势。为了适应这一发展趋势,论文介绍了IEC61850标准的特点,利用IEC61850标准构建了继电保护及故障信息处理系统的初步的信息模型,提出了一种可行的通信方案。最后,论文结合实际系统的应用效果,展望未来系统的发展趋势,并就其未来如何进一步发展成一个全方位的完善的故障处理系统提出了具有前瞻性的几点建议。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景
1.2 意义
1.3 论文工作
第二章 继电保护及故障信息处理系统的设计
2.1 继电保护及故障信息处理系统的作用和功能
2.2 继电保护及故障信息处理系统的总体框架结构
2.3 继电保护及故障信息处理主站系统的功能
2.4 继电保护及故障信息处理主站系统的硬件平台
2.4.1 硬件平台的特点
2.4.2 主站系统的硬件平台构架
2.5 继电保护及故障信息处理主站系统的软件平台
2.5.1 软件平台采用二层体系结构的方案
2.5.2 软件平台采用三层体系结构的方案
2.5.3 两种方案的比较
2.5.4 软件平台功能模块的划分
2.6 本章小结
第三章 高压输电线故障测距方法的研究
3.1 故障测距方法的分类
3.2 单端故障测距研究
3.2.1 单端测距模型
3.2.2 单端测距方法
3.2.3 单端测距结果的误差分析
3.3 双端故障测距的研究
3.3.1 双端测距的模型
3.3.2 双端故障测距方法分类
3.3.3 基于直接精确同步校正的双端故障测距法
3.3.4 直接同步的双端故障测距法的实际测试结果
3.3.5 基于非同步角补偿的间接同步校正的故障测距法
3.3.6 间接同步的故障测距法的仿真测试结果
3.4 影响故障测距精度的因数
3.5 本章小结
第四章 实用的智能故障测距子系统的设计、开发与实现
4.1 测距的数据来源---录波文件数据的处理
4.1.1 标准Comtrade 格式的录波文件的介绍
4.1.2 解析标准录波文件的面向对象的软件设计
4.1.3 非标准录波文件的处理
4.1.4 数据滤波的处理
4.2 测距子系统软件的功能设计
4.3 测距子系统的软件模块流程图设计
4.4 测距算法面向对象的软件设计
4.5 测距子系统的智能化处理
4.5.1 粗略的故障诊断的处理
4.5.2 智能选择故障线路的处理
4.5.3 线路故障类型的判断
4.5.4 故障测距结果优化的处理
4.6 测距子系统的实现
4.7 测距子系统的实际应用效果及测距精度
4.8 本章小结
第五章 继电保护及故障信息处理系统主站与子站间通信规约的研究
5.1 引言
5.2 基于IEC 60870-5-103 规约的通信方式
5.2.1 IEC 60870-5-103 规约的介绍
5.2.2 基于IEC 60870-5-103 规约+TCP/IP 协议通信的实现方案
5.3 基于IEC61850 标准的通信方式
5.3.1 IEC61850 标准的介绍
5.3.2 XML 可扩展的标记语言介绍
5.3.3 IEC61850 标准与103 规约的比较及其优势
5.3.4 基于IEC61B50 标准通信的信息模型的建立
5.2.5 基于IEC61B50+MMS+TCP/IP 协议通信的可行性方案
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
致谢
作者在学期间发表的论文
参考文献
附录
发布时间: 2007-06-11
参考文献
- [1].调度自动化主站系统的研究与设计[D]. 党向荣.四川大学2006
- [2].配网自动主站系统故障处理功能的设计与实现[D]. 莫芸.华南理工大学2009
- [3].贵州电网故障录波组网系统研究及应用[D]. 王宇恩.贵州大学2008
- [4].鄂尔多斯电网故障录波组网系统的研究[D]. 郭晓春.天津大学2016
- [5].基于Intranet的县调自动化主站系统软件的开发[D]. 高银.中国农业大学2000
- [6].智能变电站继电保护失效模型与在线运检方法研究[D]. 龙翩翩.华南理工大学2017
- [7].220kV古坑变电站综合自动化改造研究与设计[D]. 邓智杰.广州大学2017
- [8].隔离开关控制器故障录波与波形分析[D]. 李玉川.西安工程大学2018
- [9].多源信息协同化电网故障分析方法研究[D]. 郝慧洋.山东大学2018
- [10].提高宿州电网继电保护系统可靠性研究[D]. 周立军.华北电力大学(北京)2017
相关论文
- [1].地区电网继电保护整定及相关问题探讨[D]. 严琪.华中科技大学2006
- [2].电网继电保护在线预警及实时仿真技术的研究与实现[D]. 霍超.上海交通大学2008
- [3].SCADA系统通信软件研究与设计[D]. 陈颖.东南大学2006
- [4].高压交直流输电系统继电保护的研究[D]. 吴丽颖.华北电力大学（河北）2006
- [5].继电保护故障信息系统的研究[D]. 胡炜.华北电力大学（河北）2006
- [6].新型配电网继电保护的研究[D]. 罗栋梁.河海大学2007
- [7].基于电网继电保护及故障信息处理系统的故障诊断专家系统[D]. 隆贤林.东南大学2005
- [8].基于IEC 61850的继电保护信息管理软件的研究与实现[D]. 包涛.西安理工大学2006
- [9].故障信息系统构建及继电保护专家系统的研究[D]. 郑太一.华北电力大学（北京）2006
- [10].继电保护及故障信息系统的研究[D]. 解涛.山东大学2006