论文摘要
继电保护作为电网安全稳定运行的重要保障,其可靠性的提高一直是电网发展关心的问题。随着电网互联规模扩大和运行方式日益复杂,保护配合与整定的难度也在增大,加之经济性的考虑要求电网时常运行于极限状态,使得保护的不正确动作可造成影响随之增加。与此同时,网络通信和数字化计算等技术的逐渐成熟也为保护原理的改进创造了必要的条件,构建于这些现代技术的广域保护原理正越来越多的受到国内外学者的关注。广域保护系统的一个主要研究领域是利用收集到的广域信息简化保护原理的配合整定,提高保护可靠性。本文从结构分区、保护原理、容错可靠性等方面完善广域保护系统方案的构建,提高现有广域保护系统对大电网的适应性。本文首先介绍了广域保护系统的概念及其研究现状,分析该系统研发中存在的一些重难点。对比分析了几类常见的广域保护系统结构的特点,选择了集中式为主的区域结构,并介绍该系统结构的区域划分的方法,包括分区的基本原则及其算法流程,通过示例验证了算法流程的效果。本文还具体分析有功功率差动算法的特点,通过简化判据使该原理对高阻接地故障有很高的灵敏度,并将其与电流差动判据配合构成简单完善的广域差动保护原理;并通过将各类广域保护原理区分为两大类,构建适用区域划分方案和不同原理结论的邻接矩阵图论算法,介绍总站、区域中心站和各子站等不同层次站点的算法流程,及不同图论算法在应用中的对比分析,根据经典子站系统验证方案的有效性。最后本文对广域保护系统容错性能的进行分析,在结合继电保护可靠性分析的传统理论后,讨论了广域保护系统可靠性分析方法,通过分析通信故障和算法失效等情况下所出现的运行状态,给出利用状态转移分析法求解广域保护系统可靠性指标的方法。