基于通信約束的層次化保護關鍵技術研究.pdf

1、智能變電站是建設堅強智能電網(wǎng)的重要基礎和支撐，但智能變電站的建設并沒有改變傳統(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引起了高度關注。應用智能變電站的信息高度共享技術，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和基礎。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）保護結構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、站點的內部結構設計以及SAV報文和GOOSE報文的設置原則。該部分內容最大程度的結合了工程實際，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)范圍內使用的條件。進一步闡述了分布集中式架構在系統(tǒng)數(shù)據(jù)流量較大時會產生信息堵塞問

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構。該結構在傳統(tǒng)主站的基礎上增加一層調控層，分擔信息阻塞情況下的信息集中處理和決策。進一步，對該結構下的關鍵技術，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。結果表明四層式結構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，并在站域層轉換復合阻抗為方向元