变电站站控层无线接入就地化保护技术研究

摘要

在新一代的智能变电站中对变电站自动化系统提出了更高的要求。在此背景下就地化保护技术应运而生，就地化保护技术中保护设备靠近一次设备布置以减少信号在线缆传输过程中的功率损耗，就地化保护设备具有简化二次回路、节约建设投资、方便运行维护的优点。但在北京、天津等的试点应用过程中也暴露出了变电站站控层采用有线方式接入就地化保护装置时，其接入网络铺设成本高，后期运行、维护复杂的问题，在此基础上我们开展了变电站站控层无线接入就地化保护技术的研究。
　　本文对当前变电站自动化系统进行了深入研究，提取出了相关网络架构及技术指标，参考变电站自动化系统的要求及IEEE802.11n技术相关协议，提出了利用无线技术接入就地化保护装置的技术方案。在可靠性方面，站控层无线接入网络的结构中设置链路冗余以提高网络对链路故障的冗余性，同时应用自适应跳频算法以提高对变电站内复杂电磁环境的抗干扰性，之后在辽宁鞍山220kV变电站进行了复杂电磁环境下的算法可靠性验证试验。在实时性方面采用时分复用方式代替传统的CSMA/CA机制。在文章的最后我们在辽宁沈阳自动化研究所进行了百点规模的组网实验，实验模拟了三种环境，分别是无干扰环境，同频干扰环境，大物体局部遮挡环境。在以上三种环境的实验中网络的可靠性达到99％，时延在10ms以下，能够满足变电站自动化网络相关标准的要求。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 无线保护需求分析

1．2．1 就地化继电保护

1．2．2 智能高压设备

1．3 国内外研究现状

1．4 本文研究内容

第2章 继电保护组网技术

2．1 MMS网络

2．2 GOOSE网络

2．3 继电保护常用网络结构

2．4 继电保护网络性能

2．4．1 可靠性

2．4．2 实时性

2．5 本章小结

第3章 无线保护方案设计

3．1 工业级无线技术

3．2 无线接入方案设计

3．2．1 网络拓扑

3．2．2 网络部署方案

3．2．3 网络协议架构

3．3 可靠性验证

3．4 本章小结

第4章 无线保护组网实现与验证

4．1 组网与测试

4．1．1 系统组网概述

4．1．2 网络设备

4．2 实验数据分析

4．2．1 可靠性测试

4．2．2 实时性测试

4．3 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 总结

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