数字化广域保护通信系统研究与工程配置

摘要

随着智能电网内设备的智能化、数字化程度不断提高，维持其安全可靠运行变得更加迫切。继电保护技术作为保障智能电网安全稳定运行的关键环节，一直是智能电网领域受到专家学者关注的研究热点。基于IEC61850标准的通信技术实现数字化广域保护有利于提高继电保护“四性”性能，同时，基于IEC61850先进的工程配置技术实现数字化广域保护的工程配置能够简化工程配置难度，利于远程操控和工程维护，是实现智能电网的重要技术之一，由此，IEC61850得以在变电站通信领域广泛推行和应用，但就本文研究的数字化广域保护应用而言，其具有跨变电站的区域特性以及广域综合决策的需求，这给IEC61850标准的实施与应用带来了跨变电站的通信和工程配置的难题。
　　本研究主要内容包括：⑴研究信息故障和断路器故障状态下的广域保护，探索减少误动、解决拒动问题的继电保护实现原理以及基于关联矩阵实现本文广域保护方案的广域决策算法研究。⑵针对在IEC61850 Ed1.0标准下数字化广域保护的实现存在逻辑节点功能不全面，没有对应的远程保护了逻辑节点以及缺失CDC和DO的问题，本文基于最新发布的IEC61850 Ed2.0设计数字化广域保护的分层式通信体系结构、建立了广域保护IED模型、完成了信息建模、通信控制块的配置等数字化流程，以数字化的区域化保护为基础，通过自定义LN实现广域保护的关联矩阵算法实现广域保护，并分析了数字化广域保护的性能。⑶基于IEC61850 Ed2.0新增IED权限管理内容，设置权限管理状态机，管理数字化广域保护相关IED权限，并基于第二版标准新增的SED文件设置新的工程配置流程，最终完成数字化广域保护的工程配置。⑷在数字化广域保护理论研究的基础上，将数字化广域保护的通信组网、工程配置和GOOSE报文的通信实验验证组成了一个完整的通信实验系统，验证了本研究可行性。

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第一章 绪论

1.1课题的研究背景及意义

1.2研究现状及尚未解决的问题

1.3课题来源与本文主要工作

第二章 广域保护技术基础研究

2.1 数字化变电站

2.2 广域保护案例研究

2.3继电保护原理与广域保护决策研究

2.4面向数字化广域保护方案性能分析

第三章 数字化广域保护通信系统设计

3.1 数字化广域保护通信系统架构

3.2 基于IEC 61850的广域保护数字化实现

3.3数字化广域保护通信系统的分层组网方案

第四章 数字化广域保护的工程配置

4.1 数字化广域保护工程配置文件简介

4.2 数字化广域保护工程配置方案设计

4.3数字化广域保护工程配置实例

4.4 数字化广域保护工程配置实验

第五章 数字化广域保护实验验证

5.1 数字化广域保护实验系统架构与平台搭建

5.2数字化广域保护通信系统实验过程及结果分析

第六章 总结与展望

6.1 本文工作总结

6.2 下一步研究方向

参考文献

致谢

附录 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目