电网故障分析及继电保护整定相关问题的研究

论文摘要

电网故障分析计算是电气设备和电网接线选择的重要依据,继电保护整定计算是电力生产中必需的工作。如今电网结构复杂且运行方式多变,两项工作由人为手工计算很困难,新的计算机技术应用于此能加以克服。本文采用节点导纳矩阵作为系统的数学模型,对电网中各种故障（短路、断线、双重复故障）进行分析;综合考虑各种运行方式变化,提出合理的零序电流保护和距离保护分支系数的计算方案;接着探讨了线路自适应继电保护定值计算的数学模型及其实现,大规模复杂环网断点的求取以及主/后备保护整定配合的问题;之后建立电网面向对象加多种分析功能的模型,在所建模型基础上,开发了一个面向对象的电力系统图编辑器,可方便地与各种分析功能进行接口;用VC++开发出面向对象的电网故障分析及继电保护整定软件,文中同时实现了潮流计算功能。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 故障分析
• 1.2.2 继电保护整定
• 1.2.3 目前故障分析及继电保护整定计算软件的不足
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 电网故障分析的数学模型
• 2.1 有互感线路电网导纳矩阵的处理
• 2.1.1 互感线路无公共节点
• 2.1.2 互感线路有公共节点
• 2.2 利用节点导纳矩阵求取故障口相关阻抗元素
• 2.2.1 节点自阻抗和互阻抗的求取
• 2.2.2 端口输入阻抗和端口间转移阻抗的求取
• 2.2.3 线型方程组AX= B 的解法
• 2.3 应用叠加原理进行对称故障分析
• 2.4 对称分量法分析不对称短路故障
• 2.5 对称分量法分析非全相断线
• 2.6 双重复故障的计算
• 2.7 软件实现方法
• 第三章 继电保护整定计算中的分支系数
• 3.1 整定计算中运行方式的选择
• 3.2 分支系数的分析
• 3.2.1 电流保护中的分支系数
• 3.2.2 距离保护中的分支系数
• 3.3 距离保护和零序保护中的分支系数
• 3.3.1 助增系数
• 3.3.2 零序分支系数
• 第四章 线路保护定值的自适应计算及复杂环网整定方法
• 4.1 线路保护定值的自适应计算
• 4.1.1 继电保护定值计算自适应的定义
• 4.1.2 输电线路保护的自适应整定计算模型
• 4.2 复杂环网整定方法
• 4.2.1 最小断点集和相关顺序矩阵的概念
• 4.2.2 利用网络图论来求取最小断点集
• 4.2.3 环网配合定值计算的流程设计
• 第五章 电网面向对象模型及其可视化实现
• 5.1 电力系统对象模型的层次结构
• 5.1.1 对象模型的层次介绍
• 5.1.2 基于整定计算自适应的对象模型逻辑划分
• 5.2 基类对象-图形对象
• 5.3 电力系统中的对象及其C++类描述
• 5.3.1 电力系统组件对象-CEPSCO
• 5.3.2 节点与母线
• 5.3.3 N 端口设备
• 5.4 辅助对象
• 5.5 电网对象
• 5.6 图形系统的特色功能
• 第六章 可视化计算分析程序及软件系统的实现
• 6.1 软件总体结构
• 6.2 相关数学类及其实现
• 6.2.1 复数类
• 6.2.2 大型稀疏线性方程组的求解
• 6.3 电网潮流计算及故障分析
• 6.3.1 潮流计算
• 6.3.2 故障分析
• 6.4 整定计算的方案及程序模块的功能
• 6.5 软件系统的使用介绍及说明
• 6.6 潮流计算的验证及继电保护整定计算的应用
• 6.7 故障分析算例
• 第七章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况
• 详细摘要