智能变电站中压系统网络式继电保护技术研究

摘要

当中压配电系统母线、线路发生相间短路或单相接地故障时，传统继电保护存在选择性、速动性差等问题，本文基于智能变电站GOOSE报文网络实现各间隔保护单元故障信息的交互共享，研究以多源信息融合的方式实现网络式保护技术。 本文首先基于智能变电站“两层一网”架构，对网络式保护作用对象及信息域进行分析，设计了智能变电站中压系统网络式保护组织架构、实施策略。其次对智能变电站信息标准化过程、GOOSE报文传输机制及网络延时进行了分析。采用 OPNET 仿真软件搭建了智能变电站通信网络模型，研究了不同网络带宽、负载等因素对故障情况下信息传输网络实时性的影响，验证了网络式保护具有良好实时性，同时研究了进一步提高信息传输实时性的技术。在基于方向比较式保护原理的基础上，分析了网络功率方向信息获取流程，研究了相间短路网络式保护启动判据及保护算法，同时研究了故障信息获取不完备情况时的保护容错算法，通过MATLAB/Simulink搭建110/10kV供电系统仿真模型，仿真结果验证了所设计的网络式保护在各种短路情形下均能满足继电保护“四性”要求，同时具有良好的容错性。本文融合传统接地故障稳态保护原理优点，提出基于网络零序全电流功率方向信息的接地故障综合保护原理，并基于该原理提出单相接地故障网络式保护算法，算法中引入故障支撑度及故障融信值系数，能更准确甄别故障线路，同时也考虑了故障信息获取不完备情况时的保护容错算法，仿真结果表明保护判定结果精确。

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