继电保护定值仿真及过流保护整定的方法研究和开发

摘要

继电保护仿真(简称保护仿真)在电力系统中有着广泛的应用，它是DTS(调度员培训系统)的重要组成部分，也用于各种继电保护整定程序中整定结果的校核和继电保护装置特性的模拟和研究。本文在比较了定值仿真和逻辑仿真这两种主要保护仿真方法优缺点的基础上，研究并采用一种模型拼装的方法，很好地实现了定值仿真程序的开发。 模型拼装方法的主要内容包括保护模型的搭建以及保护模型的运算。该方法基于可扩充的功能函数库搭建模型，通过统一形式的函数封装以及面向对象技术实现保护模型的运算。该方法具有通用性好，计算效率高等特点，可应用于DTS中的定值仿真、保护整定程序的定值校核，以及暂态和动态仿真。在定值仿真程序中应用了算法动态链接库、面向对象的程序设计、有向图搜索等技术。 本文应用所开发的保护建模程序建立了相间距离保护、接地距离保护、零序过流保护和电流电压保护四种模型，通过某110KV系统测试表明，本文所实现的建模方法正确，可灵活建立各种特性的保护模型，适应于DTS中保护仿真任务和继保整定程序中定值校核任务。 本文的另一个工作是过流保护整定程序的研究和开发。反时限保护在工矿企业和发电厂及配电网应用广泛，但其整定配合又比较困难。本文介绍了过流保护的概念，对反时限继电器动作曲线、变压器过载曲线和电动机起动曲线等做了简要说明，研究了反时限保护整定配合的方法并开发了一套图形界面的过流保护整定程序，可以方便的进行整定计算并以图形方式直观显示。最后以一个厂用电的小系统为例，介绍了过流保护配合整定程序的应用。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1选题背景和意义

1.2保护仿真研究现状

1.3过流保护概述

1.4本文工作

第二章保护仿真原理和实现方法比较

2.1保护仿真概述

2.2保护仿真的基本原理

2.2.1实际保护装置的动作原理

2.2.2逻辑仿真模型的动作原理

2.2.3定值仿真模型的动作原理

2.3逻辑仿真与定值仿真的比较

2.4继电保护分类和反时限过流保护的数学模型

2.4.1继电保护分类

2.4.2反时限过流保护的数学模型

2.5本章小结

第三章保护仿真程序的实现

3.1整体结构

3.2保护模型的搭建

3.2.1概述

3.2.2输入量定义

3.2.3输出量定义

3.2.4数学模型的建立

3.3保护装置输入输出量地点的形成

3.4保护装置的初始化

3.4.1功能模块的初始化

3.4.2设备对象的初始化

3.4.3计算顺序的形成

3.5保护对象的运算

3.6本章小结

第四章保护仿真算例分析

4.1模型的建立和仿真

4.1.1 0°接线方式的相间距离保护

4.1.2接地距离保护

4.1.3零序电流保护

4.1.4阶段式电流保护

4.1.5反时限保护

4.2算例系统

4.3仿真结果

4.3.1相间距离保护

4.3.2接地距离保护

4.3.3零序过流保护

4.4.3电流电压保护

4.4本章小结

第五章过流保护整定程序的实现

5.1过流保护概念

5.2过流保护整定程序的实现

5.2.1时限配合的概念

5.2.2过流保护配合整定程序的实现

5.3各种保护及元件曲线的绘制

5.3.1继电器

5.3.2熔断器

5.3.3变压器

5.3.4电动机起动曲线

5.3.5电动机继电器

5.4实现的功能

5.5本章小结

第六章结论

6.1本文工作小结

6.2本文后续工作

参考文献

致谢