基于通信約束的層次化保護關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、智能變電站是建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)和支撐，但智能變電站的建設(shè)并沒有改變傳統(tǒng)繼電保護的配置模式，仍采用就地信息的傳統(tǒng)保護，繼而導致定值整定配合困難、后備保護延時長、自適應能力差、潮流轉(zhuǎn)移情況下可能發(fā)生連鎖動作等問題。在此種情況下，基于廣域測量系統(tǒng)的廣域后備保護已經(jīng)引起了高度關(guān)注。應用智能變電站的信息高度共享技術(shù)，為從根本上提高和改善后備保護性能，實現(xiàn)廣域保護提供了技術(shù)和基礎(chǔ)。良好的廣域通信系統(tǒng)對廣域后備保護正確、快速地切除電網(wǎng)故障具有

2、至關(guān)重要的作用，但目前的通信系統(tǒng)受到某些約束條件不能很好地滿足廣域后備保護的需求：
　　1）保護結(jié)構(gòu)的配置限制了保護信息的流通；
　　2）站點間各模塊節(jié)點的通信處理能力和信道帶寬使網(wǎng)絡(luò)性能受到制約；
　　3）用于繼電保護的廣域同步信息對通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬和可靠性要求極高。
　　基于此，本文主要針對通信約束條件下的層次化保護展開研究。
　　本文首先依照實際電網(wǎng)地理接線圖和光纖通信主干網(wǎng)拓撲圖，利用OPNET Mo

3、deler軟件搭建了鄂東鄂南電網(wǎng)的廣域通信模型。該模型涵蓋區(qū)域約為62,500平方公里，91個站點。模型搭建中主要考慮了線型的選擇、站點的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計以及SAV報文和GOOSE報文的設(shè)置原則。該部分內(nèi)容最大程度的結(jié)合了工程實際，為后文提供較為真實的仿真平臺。
　　論文分析了廣域通信中分布式和集中式架構(gòu)在信息處理和信道帶寬方面受到的限制，說明了其在小系統(tǒng)范圍內(nèi)使用的條件。進一步闡述了分布集中式架構(gòu)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)流量較大時會產(chǎn)生信息堵塞問

4、題，基于此本文提出了一種不同于傳統(tǒng)通信模式的四層式結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)主站的基礎(chǔ)上增加一層調(diào)控層，分擔信息阻塞情況下的信息集中處理和決策。進一步，對該結(jié)構(gòu)下的關(guān)鍵技術(shù)，包括系統(tǒng)分區(qū)、通信監(jiān)視，特別對時延和流量兩方面進行驗證。結(jié)果表明四層式結(jié)構(gòu)在通信量較大的情況下能明顯改善信息堵塞問題。
　　為降低廣域保護算法的通信量，本文在廣域綜合阻抗的基礎(chǔ)上，提出了一種基于單端母線電壓與線路差電流比值的復合阻抗概念，并在站域?qū)愚D(zhuǎn)換復合阻抗為方向元