新一代智能变电站继电保护设备状态评估技术研究

摘要

继电保护作为保障电网安全运行的第一道防线，其可靠运行意义重大。开展更科学、先进的继电保护状态检修研究工作以保障其可靠运行是电网发展的必然选择，状态评估作为状态检修的核心环节，其现有方法在实用性方面仍有待完善。随着电网技术的飞速发展，变电站二次系统结构和技术也在不断革新，智能变电站的数字化和网络化使继电保护设备的工作方式发生了极大的变化，而新一代智能变电站则实现了二次设备的在线监测功能，使继电保护设备的部分状态量成为可观测指标，为实用化状态评估工作的开展创造了可能性。　　首先，本文分析了不同发展阶段的变电站二次系统网络架构以及继电保护二次回路特点，分析了新一代智能变电站二次系统在线监测体系架构、监测方法以及主要监测指标。从继电保护装置的故障模式入手，分析了继电保护装置的重要功能模块，并提出了切实可行的监测指标。　　然后，本文对继电保护装置的时变失效率进行研究，建立了继电保护装置内部主要功能模块在考虑运行温度下的时变老化失效率，然后利用串联模型将各模块的老化失效率和偶然失效率融合，得到了整体的时变失效率模型。　　最后，本文基于在线监测数据和运行、检修资料建立了相对完善的评价指标体系，并提出指标的分类处理方法。对现有基于模糊综合评价的评估方法进行完善：将未确知有理数法和熵权法相结合，通过线性加权建立组合赋权法；考虑到当前的评估方法无法反应监测指标的劣化速度，对快速劣化指标的反应灵敏度不足，提出了“隶属度动态修正”思想；分析了现有评价原则的不足进行并提出修正方案。　　本文所建立的继电保护设备状态评估方法在各方面都更为完善，进一步推进了实用化状态检修工作的进展，同时对新一代智能变电站二次系统在线监测功能的下一步发展也具有一定的参考价值。

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第1章 绪 论

1.1课题的研究背景和意义

1.2智能变电站发展过程

1.3 国内外研究现状

1.4 本课题主要研究内容

第2章 新一代智能变电站二次系统分析

2.1二次系统网络架构分析

2.2继电保护二次回路结构分析

2.3 新一代智能变电站二次系统在线监测

2.4 本章小结

第3章 基于内部温度的继电保护装置时变失效率研究

3.1 继电保护装置仅考虑运行时间的时变失效率

3.2 考虑温度因素的时变失效率

3.3 失效率估算

3.4 继电保护装置整体时变失效率模型

3.5 算例分析

3.6 改善设备运行温度分析

3.7 本章小结

第4章 基于改进模糊综合评价法的继电保护状态评估

4.1 模糊综合评价法概述与流程

4.2 继电保护装置模糊综合评价模型

4.3 继电保护装置状态评估

4.4 算例分析

4.5 检修策略简述

4.6 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢