基于广域信息的继电保护若干问题研究

摘要

电力系统继电保护对于电力系统的故障状态和不正常运行状态有着至关重要的作用，电力系统的安全稳定运行跟国计民生密切相关，随着电力系统的不断建设扩张，随着各大区域电网的互联，电力系统拓扑结构的复杂程度呈现爆炸式发展变化，由此也带来了一系列新的问题。系统面临更严峻的稳定问题，继电保护尤其是后备保护更面临着巨大的挑战。在建设坚强智能电网的新时期，风能太阳能等分布式新能源接入和微网的建设也导致了更加灵活的运行方式。传统的电力系统后备保护是依据整定值和动作时间的配合来确保选择性，随着电网的扩张，已经很难适应复杂的拓扑结构以及多变的运行方式。变电站集中式的广域后备保护近几年来成为学者们新关注的研究课题，为继电保护适应大电网的发展，提高继电保护性能提供了新的机遇。
　　本文在对国内、外广域保护领域做了大量研究的基础上，主要探讨了基于变电站集中式的广域后备保护方案，实现在线维护广域后备保护区域，快速识别不正常运行状态并且切除故障。本文主要研究广域保护的整体架构；通信系统的特点，基于广域信息的广域后备保护快速故障定位算法；在介绍图论技术的基础上，基于图论对广域后备保护的保护区域进行在线维护。借助图论这个有力工具，通过矩阵的简单运算，实现广域后备保护区域确定，并提出详细的继电保护的跳闸策略。分析总结近年来国外大停电事故，详细分析了潮流转移过程中引发连锁过载跳闸的过程，主要针对潮流转移过负荷对距离 III段的影响，提出了在识别故障和潮流转移过负荷情况下对距离III段动作特性曲线进行修正，避免保护误动的方案。

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 广域保护国内、外研究现状

1.3 论文的主要工作与章节安排

2 广域后备保护方案系统设计

2.1 广域后备保护的系统架构

2.2 广域后备保护通信系统的特点

2.3 保护功能的算法实现

2.4 本章小结

3 基于图论的广域后备保护区域

3.1 基于图论的广域后备保护区域确定方案

3.2 算例分析

3.3 本章小结

4 广域后备保护在大负荷转移情况下的应对措施研究

4.1 研究连锁跳闸的必要性分析

4.2 故障与潮流转移下的过负荷区分算法

4.3 距离保护III段的动作特性修改

4.4 本章小结

5 结 论

5.1 全篇总结

5.2 需要进一步展开的工作

致谢

参考文献