智能变电站中性点非有效接地系统接地保护研究

摘要

单相接地故障是配电网中最常见的故障类型。单相接地保护原理种类繁多，目前以采集单支路故障信息判断为主，从使用效果看，可靠性、选择性及中性点接地方式的适用性方面仍未获得用户认可。智能变电站基于网络化、数字化的通信平台，为解决配电网单相接地保护提供了新的技术手段。
　　国家电网公司相关技术规范推荐配电网智能变电站按照“两层一网”结构建设，无过程层网络实现模拟量数据共享。本文以“两层一网”智能变电站为基础，采用智能变电站信息共享技术，提出通过GOOSE网对等交换数据，实现网络式继电保护。在分析常用基于稳态分量的接地保护算法的基本原理和局限性的基础上，采用零序全电流群体功率方向原理作为本文单相接地保护判据，通过 PSCAD软件建模仿真验证该原理的正确性。在此基础上，通过故障量可辨识矩阵，构造基于GOOSE的新型单相接地保护算法，并采用PSCAD仿真算例验证本算法的准确性。以典型工矿企业供电系统为例，在 OPNET软件中搭建通信网络仿真模型，验证基于 GOOSE的网络式继电保护的实时性，仿真分析不同因素对网络实时性的影响，探讨提高网络实时性的方法。最后对智能变电站单相接地保护软件进行设计，并探讨软件的抗干扰措施。

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1 绪论

1.1 课题研究背景（Background of Subject）

1.2 国内外研究现状（Research Status at Home and Abroad）

1.3 本文的主要工作(Main Research Contents of This Paper)

2 配电网智能变电站的体系结构与信息传输

2.1 配电网智能变电站体系结构 (Structure of Smart Substation in Distribution Network)

2.2 智能变电站信息标准化的方法(Information Standardization Technology of Smart Substation)

2.3 配电网智能变电站信息传输技术(Information Transmission Technology of Smart Substation in Distribution Network)

2.4 本章小结(Sub-Conclusion)

3 中性点非有效接地系统单相接地稳态分析及保护

3.1 单相接地稳态故障特征(The Single-Phase Groundi ng Faul t Steady-State Feature)

3.2 单相接地保护的稳态算法(The Main Steady-State Algorithm of Single-Phase Grounding Protection)

3.3 零序全电流群体功率方向接地保护原理(The Principle of Zero Sequence Full Current Group Power Direction)

3.4 本章小结(Sub-Conclusion)

4 基于GO O SE的单相接地保护算法

4.1 单相接地保护启动判据(Starting Criterion of Single-Phase Grounding Protection)

4.2 单相接地保护矩阵算法(The Matrix Algorithm of Single-Phase Grounding Protection)

4.3 基于OPNET的变电站通信网络实时性仿真研究(Real-Time Simulation Research of Substation Communication Network Based on OPNET)

4.4 本章小结(Sub-Conclusion)

5 智能变电站接地保护软件设计

5.1 接地保护软件整体设计(Whole Design of Grounding Protection Software)

5.2 接地保护软件功能模块设计(Function Module Design of Grounding Protection Software)

5.3 软件抗干扰措施(Software Anti-Interference Measures)

5.4 本章小结(Sub-Conclusion)

6 总结

参考文献

作者简历

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