智能变电站通用继电保护系统的研制

摘要

传统变电站继电保护以就地保护为主，这种保护模式存在设备接线复杂、保护装置多、整定配合复杂、后备保护延时长等弊端。而智能变电站目前主要还是沿用传统保护，仅仅在保护信息交互上实现网络化，而对于保护体系架构、广域和站域信息的充分利用、二次设备的状态监测等方面的研究和应用还不成熟。随着国内智能变电站推广应用，迫切需要开展适用于智能变电站的通用继电保护相关技术的研究。
　　本文针对变电站的不同电压等级、保护功能配置、运行方式等各方面的要求，提出了一种按电压等级分别配置的智能变电站继电保护系统实现方案。对于变电站中220kV及以上电压等级，采用独立主保护和集中式站域后备保护相结合的保护架构，以改善后备保护性能、简化定值整定计算，同时也可作为广域保护的就地执行单元。对于变电站110kV及以下电压等级，采用双主双后的集中式站域保护体系架构，简化保护配置，提高保护性能，降低运维成本。
　　根据站域保护的功能需求，提出了一种适用于站域保护装置的软硬件设计方案。该方案利用多核处理器分时同步计算的特点，简化了保护硬件的复杂程度，在改善运算性能的同时，降低了运行功耗，提高了保护的可靠性。围绕基于多核处理器的继保装置的硬件平台和软件架构，进行了相关保护算法研究。
　　在所研制通用继电保护系统的基础上，提出了一种基于DFP性能指标权重比的通讯组网健康状态评估方法。该方案量化通讯组网的各项数据指标，在经过组网交换后的指标衰减趋势确定通讯组网的健康状态。提出了一种基于稳定可靠域模型的直流电源状态评估方法。该模型把表征直流电源性能的各项参数构造成一个闭合域，通过域面积的大小评估电源的运行状态。

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1 绪 论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 课题研究现状

1.3 本文主要工作

2 智能变电站通用继电保护体系及组网技术研究

2.1 智能变电站站域保护保护功能配置需求分析

2.2 智能变电站站域保护架构研究

2.3 智能变电站通讯网络组网技术研究

2.4 本章小结

3 智能变电站通用继电保护装置技术研究

3.1 通用继电保护装置硬件平台处理器架构研究

3.2 通用继电保护装置软件平台保护运行流程研究

3.3 通用继电保护装置双核处理器软件设计研究

3. 4本章小结

4 智能变电站通用二次设备状态评估技术研究

4.1 智能变电站通用二次设备状态评估分析

4.2 智能变电站通讯网络状态评估研究分析

4.3 智能变电站直流电源状态评估研究分析

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1总结

5.2 展望

致谢

参考文献

附录1 作者在攻读硕士学位期间撰写的文章