基于IEC61850标准的继保测试仪关键技术研究

论文摘要

数字化变电站是新一代变电站的技术发展趋势,继电保护作为自动化系统的重要部分,受电子式互感器、计算机网络通讯技术和IEC61850通讯标准的影响,也上升为数字化保护。对继电保护的测试工作也要相应的跟上数字化的步伐。目前国内外对数字式继电保护测试技术、测试仪的研究较少,且缺乏全面性和深入性。针对这一情况,论文根据数字化保护的特点、现有测试装置的状况,找出继保测试仪研发的三大关键技术：过程层的61850通讯技术、高精度的暂态计算、全自动化的继保测试技术,然后分别研究、提出方案,并进行验证。首先研究继保测试仪目前最急需解决,也是最基础的问题——与被测继保装置的61850通讯：先分析SV、GOOSE通讯原理和实现细节,解决测试仪因缺乏信息模型而产生的一系列问题。在编写程序验证实现方案正确性后,分析提出一种数字式测试仪新的工作模式：PC对发送的报文预处理,降低下位机工作量,简化处理过程。然后从系统故障和互感器两个计算模块着力提高测试仪暂态计算的精度,以适应继电保护未来的发展需要。论文改进现有测试仪模拟系统故障过程的不足之处外,还重点研究目前4类典型电子式互感器的传感原理,推导传递函数,分析各自暂态特性,为测试仪的高精度计算做好理论基础。最后基于IEC61850通讯特点,提出全自动继保测试的想法。研究全自动化测试所需信息和操作过程后,分析所涉及的通讯原理。然后在IEC61850通讯仿真平台上对一台数字式保护装置的信息模型进行仿真操作,证明全自动继保测试的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义
• 1.2 国内外的研究现状与分析
• 1.2.1 数字化变电站发展现状
• 1.2.2 数字化继电保护的特点
• 1.2.3 数字式继保测试仪的研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第2章 继保测试仪基于61850通讯的测试技术研究
• 2.1 IEC61850通讯原理研究
• 2.2 继保测试仪61850通讯的实现
• 2.2.1 测试仪的信息模型
• 2.2.2 测试仪的SV、GOOSE通信
• 2.3 基于61850通讯的测试功能实现
• 2.4 通讯过程的正确性、完整性验证
• 2.4.1 试验方案
• 2.4.2 实验结果与分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 继保测试仪暂态计算的研究
• 3.1 考虑电子式互感器的暂态计算
• 3.1.1 系统故障的模拟过程
• 3.1.2 典型电子式互感器的暂态特性
• 3.2 数字式继保测试仪暂态计算的方案
• 3.3 本章小结
• 第4章 继电保护全自动化测试技术的研究
• 4.1 全自动化测试的通讯要求和操作过程
• 4.1.1 全自动化测试的通讯要求
• 4.1.2 全自动化测试的过程
• 4.2 基于61850信息模型的全自动化测试技术
• 4.2.1 继保装置的61850信息模型
• 4.2.2 61850 客户/服务器通讯
• 4.3 仿真验证
• 4.3.1 仿真平台与验证过程
• 4.3.2 结果分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢