超高压线路高性能继电保护新原理与新技术的研究

摘要

超高压线路对于提高整个电网的安全稳定运行水平,提高经济效益致关重要.由于超高压线路在电网中重要地位,对超高压线路的继电保护提出了很高的要求.微机超高压线路保护装置陆续投入运行后,取得了不错的效果,但也暴露出了很多问题.该文通过系统的理论分析,对超高压线路保护中存在的理论问题进行了研究,并给出了部分问题的解决方案.该文通过研究计算机技术、通信技术、控制技术、信号分析等相关技术的新进展,讨论了如何设计开发新一代高性能的超高压线路保护装置.该文在以下方面取得了积极的成果:该文结合中国电网的发展情况对超高压线路保护的运行现状进行简要介绍后,讨论了超高压线路保护的特点和迫切要求,探明了研究的方向.并选择其中一些作为该文研究重点.距离继电器原理研究一直是输电线路保护研究的重点,该文主要研究了单相高阻接地故障时接地距离继电器灵敏度不足的解决方法.超高压线路分相电流差动保护具有原理上的天然优势.该文分析了差动保护原理方面的研究现状,提出了一种适用于超高压长线的自适应差动判据.高性能的通信软、硬件是超高压线路电流差动保护的重要技术基础,该文讨论了超高压输电线路纵差保护的通信问题,并提出了差动保护的整体通信方案,主要分析了利用通道实现的两侧电流交流同步采样方案.当现场存在不同的信道情况下,保护通信接口应该能够适用.该文还讨论了常用的光纤通信接口电路几种情况,以及如何在硬件设计上实现这种通用性,另外对通信帧结构的设计及通信可靠性等问题也进行了讨论.该文讨论了高性能保护装置的设计与实现.一套高性能保护装置包括了保护原理的先进性、装置硬件设计的合理和可靠、软件的科学实现等诸多内容.在对诸多同类保护装置分析的基础上,该文设计了原理上更优的保护配置方案,设计研制了基于DSP的高性能的保护硬件,并对装置的整体可靠性进行了仔细的考虑,在软件的实现上摒弃了传统的设计思路,采用了更加简练的分层模块化软件设计方式.最后该文并阐述了在超高压线路保护中有待进一步研究的问题.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1引言

1.2超高压线路保护运行的现状

1.3超高压线路保护的特点和基本要求

1.4超高压线路保护原理的发展与新技术

1.5研制新一代超高压线路保护的迫切性

1.6论文的主要工作和章节安排

1.7本章小结

2新型故障分量接地距离继电器研究

2.1引言

2.2单相补偿式接地距离继电器的统一形式

2.3两种新型故障分量接地距离继电器

2.4仿真分析

2.5本章小结

3超高压线路电流差动保护原理研究

3.1引言

3.2差动保护原理的研究现状

3.3基于相关分析的暂态电流差动保护研究

3.3.1相关分析的理论基础

3.3.2相关差动原理的分析

3.3.3相关差动保护整定的影响因素

3.3.4相关差动保护判据的仿真分析

3.4差动保护的综合方案

3.5本章小结

4超高压线路差动保护的通信方案

4.1引言

4.2通信整体方案设计

4.3电流采样同步方案

4.4数据通信方案

4.5通信接口的硬件设计

4.6本章小结

5距离保护的选相问题研究

5.1引言

5.2序分量比相元件的基本特征

5.3常见序分量选相元件方案介绍

5.4几个关键问题的讨论

5.5新选相方案设计与分析

5.6仿真分析

5.7本章小结

6超高压线路保护装置的设计与实现

6.1引言

6.2超高压线路保护装置的原理选择与整体配置

6.3高性能、通用型的硬件设计

6.4采用模块化和逻辑方程的软件设计

6.5本章小结

7全文总结

7.1总结

7.2有待进一步开展的研究工作

致谢

参考文献

附录1攻读博士学位期间发表的论文目录