广域继电保护研究综述

针对传统继电保护系统面临的主要问题,论述了广域继电保护算法的研究现状,介绍了广域继电保护系统的两种结构形式--集中式和分布式.论述了基于Agent技术和基于网格技术的广域继电保护系统方案,总结了广域继电保护系统相对于传统继电保护的优点,并指出了进一步研究所需要解决的相关问题.     

广域继电保护系统研究综述

分析了目前广域继电保护的主要保护原理,包括广域电流差动保护原理、广域方向比较保护原理和基于广域信息的自适应继电保护,并针对它们的研究现状及存在问题提出建议。然后从应用角度,阐述了广域继电保护的系统结构,以及信息域划分方法,并讨论如何基于广域冗余信息实现系统容错和优化。最后探讨了IEC61850、Agent技术、网格计算技术等相关信息处理技术在广域继电保护中的应用。基于广域信息的继电保护与稳定控制有机协调构成的广域保护已经成为现代电力系统的研究热点,是未来保护与控制的发展方向。     

基于多信息融合的广域继电保护新算法

广域继电保护需融合电网多点信息实现故障元件识别,因此,保护算法的高容错性是保证其正确动作的关健.文中提出一种基于多信息融合的广域继电保护新算法,该算法根据电网结构形成故障识别编码,并利用基于常规主/后备保护原理的保护动作信息和断路器位置信息,构建适应度函数和状态期望函数.最后,利用故障前后的适应度分析故障概率,以实现高...     

基于遗传算法广域继电保护的故障定位

广域继电保护的信息采集方式是分布式、保护大范围,且易收到外界客观等因素的影响,易引起信息出错,丢失,甚至信息通道受损。运用遗传算法,在广域输电网络单一故障情况下,根据电网实时拓扑结构,得出故障方向元件信息的准确期望函数,结合输电网络主保护以及断路器失灵保护,建立了故障定位的数学模型。仿真实验验证了上述模型的正确性和有效性及该故障定位算法在输电网故障定位中的容错性和准确性。     

广域继电保护通信系统研究

本文对广域继电保护的通信系统基本模式进行了研究,利用通信仿真软件Network Simulator对通信网络性能进行仿真与分析。以鄂东地区220kV局部电网为例,对不同网络环境、多次路由转发模式下的网络通信仿真,将其网络通信延时与掉包率进行比较分析,验证了基于SDH广域通信的可行性。     

电力系统广域继电保护研究综述

分析了传统继电保护在保障电网安稳运行时存在的问题,对基于广域信息的继电保护研究涉及的主要内容进行了综述,包括:在线自适应整定、潮流转移识别、基于故障元件识别的广域后备保护.在线整定的目的是根据系统运行方式的变化,调整保护定值至最佳状态.计及的运行方式变化包括:电力设备投退、发电机出力与负荷变化等.潮流转移识别旨在防止传统后备保护的不适当动作引发电网连锁跳闸事故,主要方法有:支路开断前后输电断面的有功潮流比较、相邻支路电流比较.广域后备保护利用电网多点量测信息确定故障元件的具体位置,从根本上克服了传统后备保护整定复杂、可靠性低的问题.主要研究包括:基于传统主保护理论的故障识别算法、广域信息的容错性算法.最后,提出了以基于故障元件识别的广域后备保护为基础,构建面向智能电网的广域继电保护系统,并对其发展方向进行了展望.     

基于方向比较原理的广域继电保护系统

提出了一种基于方向比较原理的广域继电保护算法。根据发电厂或变电站的主接线形式和方向元件位置,分别形成厂站内一次设备和厂站出线对应的一次设备/方向元件关联矩阵。系统发生故障后,根据方向元件指示的故障方向信息和一次设备/方向元件关联矩阵形成一次设备/故障方向关联矩阵,并据此确定具体的故障元件。算例分析表明,该文提出的广域继电保护算法可以很好的判断线路、母线、变压器等一次设备发生的故障,判断结果准确,且对厂站的主接线形式有很好的适应性。     

基于 IEC 61850的广域继电保护通信建模

目前 IEC 61850标准未对广域继电保护通信模型进行描述,为此以区域主站集中式广域继电保护系统结构为研究对象,根据 IEC 61850标准层层包含的建模方法,给出了广域继电保护 IED 建模的一般步骤.然后,以220 kV数字化变电站和基于故障电压分布的广域继电保护算法为例,给出了遵循 IEC 61850标准的广域继电保护主站和子站的树型结构模型,以及主站与子站的消息流交互过程.最后建立了通信服务模型,包括:客户端/服务器传输模型、模拟值传输模型和开关量传输模型.构建该通信模型的根本目的是实现广域继电保护 IED 与数字化变电站内其他 IED 间的互操作性     

基于分层判别的广域继电保护系统

基于现有广域保护系统模型,提出了区域性两层式的广域保护算法。第一层采用优化算法进行故障判别：根据广域系统中方向元件的特性,定义了方向元件的正、反方向以及各设备的期望状态函数,得到优化算法目标函数的一般形式;在此基础上,针对3/2接线,对中开关方向元件模型做了特殊处理。第二层采用电流矢量和判别：对于因个别方向元件数据丢失造成故障判断错误的情况,借助广域保护系统冗余性,采用电流矢量和进行辅助判断,能有效排除非故障元件。仿真结果证明：该方案具有良好的效果,在多个方向元件数据丢失的极端情况下仍能正确动作。     

基于分区域广域继电保护系统的故障识别算法

随着电网的日趋扩大化与复杂化,基于广域多点信息的广域继电保护系统在向工程实际化转变的过程中越来越受到通信水平的制约。基于广域继电保护系统有限性的思想,对复杂结构的电网进行有序的区域划分,并将故障的识别与保护的动作在各个区域内完成,减小了对通信系统的压力。针对已划分的保护区域,提出了基于故障方向信息比较原理的区域故障识别算法,利用故障时方向元件判别的故障方向,经简单的运算,判断故障的位置。以IEEE10机39节点系统为例,对保护区域进行了划分,并对其中一个保护区域内的故障情况进行了仿真验证,其结果验证了故障识别算法的可行性。     

一种基于软实时通信的广域保护原理

根据传统系统实时性的划分方法,同时考虑通信满足传输时限要求的能力,把广域保护通信实时性划分为硬实时系统、软实时系统和非实时系统,分别介绍了3种通信方式的概念和特点。分析了软实时系统相对于硬实时系统的优势,说明软实时通信技术更能满足广域保护的要求。提出基于软实时通信和参考相量同步法的广域差动保护,介绍了这种保护的采样同步原理和保护原理。该保护可用于线路后备保护,有助于解决短线路距离Ⅲ段难以整定配合的问题,也可以作为区域电网的总后备保护。     

基于线路二次设备实时信息的保护定值风险评估研究

对继电保护设备风险程度进行评估,及时发现继电保护系统薄弱环节,对维持电力系统安全稳定运行具有重要作用。以故障发生概率和危害程度作为继电保护定值风险评估的量化指标,提出了一种基于线路二次设备实时信息的保护定值风险评估方法。基于继电保护拒动和误动两个方面对保护不正确动作的概率进行计算,并以相对负荷损失这一特征量来定量分析保护不正确动作的危害。从保护定值的配合关系和继电保护系统的硬件缺陷两个方面,对保护装置整体闭锁和主保护闭锁这两种闭锁情况下的保护定值在线校核策略进行研究,建立以单个保护装置为研究对象的保护定值风险评估模型。通过对某地区电网线路保护装置进行定值风险评估,验证了所提方法的合理性和可行性。该方法有利于发现继电保护系统的薄弱环节,提升电力系统的安全性和可靠性。研究成果对提升电网安全可靠运行具有指导意义。     

基于"三道防线"的广域保护系统及算法研究

为满足大规模互联电网对运行安全性和可靠性的要求,防止发生大规模系统崩溃事故,提出了一种基于“三道防线”的广域保护系统,在借助电力通信系统条件下可获得电力系统广域保护的运行信息,针对不同的运行阶段采取不同的保护和控制措施,使原有的各条防线不再独立运行,而是相互配合协调动作。广域保护系统运行信息的获取使性能优越的保护和控制算法成为可能,为此,进一步提出基于保护元件——智能电子装置(以下简称IED)关联系数(kr)和动作系数(ka)的广域继电保护算法,算例结果分析表明,该算法能够快速、准确地判断故障位置,并能够克服IED拒动带来的动作延时过长、切除线路范围过大等缺点,大大提高大规模互联电网运行的安全性和可靠性。     

基于区域多信息融合的广域后备保护算法

针对广域保护通信流量大、容错性低等问题,提出了一种基于区域多信息融合的广域后备保护算法。首先,对保护系统进行区域划分,并根据故障电流的分布特性进行故障区域搜索,以减少广域保护的通信流量。其次,对故障区域内的保护动作信息进行归一化处理,并计算线路故障证据的基本概率赋值。最后,采用改进的D-S证据理论进行证据融合,进而识别故障线路。基于PSCAD搭建IEEE 39节点系统进行仿真验证,结果表明该算法能有效识别各类型故障,具有广域通信量小,信息容错性高等良好性能。     

广域保护的研究与实现

将广域保护研究与实现的全过程进行技术总结。     

基于保信系统的继电保护状态评价系统的开发与应用

基于保信系统的继电保护状态评价系统给出了一种电网二次设备状态检修的应用方案,包括实现可行性、评价规则、实现方法、流程、预警机制及实际应用情况等方面。通过分析保信系统中用于评价保护状态的信息数据类型,研究继电保护状态评价方法和预警机制,给出了基于保信系统的继电保护状态评价系统的完整设计方案,实现了从数据读取、数据分析、状态分析、分值计算到预警报告的全流程管理。经过在佛山电网的实际应用结果表明基于保信系统的继电保护状态评价系统具有推广应用价值。     

新型实时数字仿真继电保护测试系统的研究

研究了一种用于继电保护动模测试的新型实时数字仿真系统。该系统将实时Linux与高性能工控机相结合,用Matlab/Simulink进行模型开发,用PCI接口卡进行传统I/O输出,用专用交换机分组技术实现点对点多间隔数据输出,通过后台的灵活配置实现自动测试。同时解决了计算时间抖动、仿真数值振荡、多间隔同步输出等难题。该系统适用于常规保护、智能化保护及站域保护的实时仿真动模测试。     

基于Intranet技术构建继电保护管理信息系统

管理信息系统以先进的计算机技术为基础，是提高工作效率和管理水平的重要手段，介绍基于Intranet技术构建的继电保护管理信息系统，利用先进的计算机技术和便捷的网络技术相结合，为继电保护的实时管理，及时掌握全省的继电保护动态，进行决策提供了强有力的工具，该系统具有功能强大，界面友好，开发简单，维护方便等特点，在安徽电网继电保护管理工作中发挥了重要作用。     

应对电网灾变的有限广域智能保护初论

2008年初我国冰雪灾害造成电网大范围停电和严重破坏,对热点研究的广域保护课题提出新的要求:在以往重点研究大电网稳定破坏事故中保护适用性的基础上,还必须应对极端自然灾害导致网架破坏而引起的特殊问题.有限广域智能保护的基本理念是以提高电网安全第一道防线的性能为着眼点,利用有限广域信息与人工智能技术,研究能适应复杂大电网并对各种电网灾变具有自主应对能力的一种新型电网保护系统.介绍有限广域智能保护的关键技术,将有助于从原理性探索向应用研究的转化.     

基于变权系数的继电保护状态模糊综合评价方法

提高状态评价的精确性对继电保护状态检修工作有重要的意义。提出一种基于变权重系数的继电保护模糊状态评价方法。首先提取影响继电保护装置及二次回路状态的主要评价因素,建立科学合理的状态评价指标体系。再根据因素空间理论的变权综合概念,引入均衡函数调整各个因素的权重系数。最后采用模糊三角梯形隶属函数模型并选取合成算子,建立一个较为客观、准确的继电保护装置及二次回路状态评价体系。运行实例表明,该状态评价方法有利于准确地评判继电保护装置及二次回路的真实运行状态,为状态检修提供合理依据。