基于IEC61850的新断路器保护网络配置的研究

摘要

我国的电网建设是以超高压电网为主干网架，各级电网协调发展的坚强电网。随着IEC61850标准的采用以及智能设备、通信网络等技术的不断发展，为实现智能化数字化变电站提供了一定的技术支持。数字化变电站的优点在于用网络通信取代二次电缆，简化了系统的二次接线，同时变电站中的信息都通过网络进行传输处理，易于实现保护之间的信息共享。
　　基于数字化变电站的优点，本文提出了在3/2接线方式下断路器保护集中化配置的方案。通过一台断路器保护装置实现对整个3/2接线系统上所有断路器设备的保护功能。断路器保护的集中化作为主保护中后备保护的集中化，有利于通过减少保护间的信号传输来提高保护的可靠性和灵活性。在减少保护装置硬件的配置与投资方面同样起到了一定的作用。
　　本文的主要工作如下:
　　(1)分析了3/2接线方式下断路器保护的保护功能，对断路器保护与其他保护关联进行了分析。提出了在数字化变电站中集中式断路器保护配置方案，并以失灵保护为例对集中式保护功能进行了说明。通过对断路器保护集中化配置，在减少了保护间的信号传输，提高了保护的可靠性的同时，利用拓扑结构有选择的对断路器进行动作，使保护能够灵活应对各种运行方式。
　　(2)对IEC61850的功能和设备模型的通信要求、变电站分层结构，逻辑节点及逻辑连接进行了分析，并根据IEC61850下IED建模的一般步骤和思路，对断路器保护进行建模。
　　(3)通过对IEC61850的抽象通信服务接口ACSI模型服务功能进行了解，对集中式的断路器保护网络配置在两种不同规范IEC61850-9-1和IEC61850-9-2协议下采样传输模型进行了对比分析，提出了三种采样值传输模型方案，对其做了比较说明，确定了不同情况下的方案选择情况。并对集中式断路器保护GOOSE服务模型做具体构建。通过对采样报文及GOOSE报文模型的分析能够清晰的看出集中式保护的优势，合理的对其网络进行规划，对交换机进行分配，使集中式断路器保护的实施成为可能。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景及其意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 IEC61850标准的发展

1．2．2 集中式保护特点

1．2．3 集中式保护的研究和发展现状

1．3 本文的主要工作

2 断路器保护原理及保护集中化配置情况

2．1 三相不一致保护

2．2 死区保护

2．3 断路器失灵保护

2．4 断路器重合闸

2．4．1 重合闸启动方式

2．4．2 重合闸工作方式及优先问题

2．4．3 重合闸的充放电

2．4．4 重合闸动作逻辑

2．4．5 重合闸与其他保护之间的信号联系

2．5 断路器保护信号联系及集中保护方案

2．5．1 断路器保护信号联系

2．5．2 断路器集中保护功能

2．6 本章小结

3 基于IEC61850标准的断路器保护建模

3．1 IEC61850简介

3．1．1 IEC61850的组成

3．1．2 标准的目标和要求

3．2 功能及接口

3．2．1 功能和接口的逻辑分配

3．2．2 功能和接口的物理分配

3．2．3 接口的任务

3．3 逻辑节点概念

3．3．1 逻辑节点和逻辑连接

3．3．2 逻辑节点性能要求

3．4 断路器保护建模

3．4．1 逻辑节点和数据建模

3．4．2 保护逻辑设备建模

3．5 本章小结

4 断路器保护信息传输的研究

4．1 抽象通信服务接口ACSI概述

4．1．1 基本信息模型概述

4．1．2 服务模型概述

4．1．3 ACSI映射

4．2 采样值传输模型构建

4．2．1 概述

4．2．2 IEC61850-9-1下的采样值传输模型分析

4．2．2 IEC61850-9-2下的采样值传输模型分析

4．2．3 方案比较

4．3 GOOSE报文传输

4．4 本章小结

5 总结

致谢

参考文献