1. 研究目的与意义
一、选题背景与意义
选题背景:
自上世纪60年代中后期计算机技术引入继电保
2. 课题关键问题和重难点
一、课题关键问题及难点
课题关键问题:
主要研究自适应距离保护自适应的实现,通过具体继电保护系统中距离保护各参数的计算,并对于影响常规距离保护性能的一些主要因素如过渡电阻、分支电流和零序互感等进行了分析和讨论,在此基础上对于自适应思想在距离保护上的一些具体应用进行了分析和研究。
3. 国内外研究现状(文献综述)
三、文献综述(或调研报告) 自适应继电保护是在本世纪80年代末提出的一个较新的研究课题。由于电力系统状态的复杂,自适应保护的研究范围相当广泛,涉及到输电线路、变压器、发电机、重合闸、负荷、频率、故障继电器等。目前,被广泛接受的对自适应继电保护的定义是能根据电力系统的运行工况或故障状态而实时改变保护的性能、特性或定值的保护。 自适应保护的基本思想是使继电保护算法能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善继电保护装置的性能。由上述定义来看,目前的继电保护装置在某种程度上亦是具有一定自适应性的,比如阶段式时间过流继电器能根据故障电流的大小,以不同的动作时间跳闸切除故障,具有姆欧特性的阻抗继电器能适应继电器安装点背侧电源阻抗的变化,及距离I段能够根据波形系数自动调节距离的动作范围等。有一点需说明的是并非任何保护系统都需要和存在自适应保护的,那些同系统运行状态无关的简单保护如变压器的瓦斯保护等就不需要。自适应保护的应用场合在继电保护的实现同系统的运行方式密切相关时采用,如果在继电保护系统设计时,使继电保护系统的功能及特性能根据系统的运行状态改变而改变,并使其整定值具有一定的自适应性,那么这样的继电保护系统方可称为具有自适应性的继电保护。因而,使继电保护能完全适应系统条件或保护对象的变化是自适应保护思想的基本出发点。微机保护的出现及DSP技术在微机保护中的应用,使自适应思想的应用得到了进一步体现,亦给自适应保护的实现提供了强有力的手段,例如自适应电流速断保护原理、低周减负荷和恢复、自适应自动重合闸等。应用实例说明,利用自适应思想实现的保护功能是传统式保护不可能做到的。 电力系统继电保护实质上属于电力系统自动控制的范畴,它的主要作用是切除发生故障的设备以保证电力系统的正常运行,同时也包括自动重合闸。当我们考虑自适应保护时,就必须进一步计及电力系统运行状态和故障过程的变化。从这一观点来看,自适应保护实质上是一个具有反馈的控制系统。在自适应继电保护中系统运行状态和故障过程变化的信息,可以就地获得或利用各种通信方式从调度或相邻变电站得到。电力系统调度自动化和变电站的综合自动化以及微机的智能作用,为获得更多的有用信息并加以实时处理提供了有利条件。就地获取信息简单易行,应首先予以考虑。利用通信方式由远端获取信息比较复杂,对快速传送数据信息的要求也较高,但如能显著改善保护性能,且通道能满足要求,用这种方式实现自适应保护也是合理的。
作为高压、超高压输电线路的主保护,距离保护基本不受运行方式和结构变化的影响,因而保护范围较长且比较稳定,适合远距离、重负荷的高压线路,但在保护构成上任存在一些问题: a)避越非金属性短路,过渡电阻的影响,防止保护拒动的能力; b)外部短路伴随系统振荡时,防止保护误动的能力; c)保护安装处发生金属性短路时,防止保护拒动的能力; d)分支电流的影响,防止保护不正确动作的能力。自适应距离保护与常规保护的主要区别在于增加了自适应控制回路,自适应回路的主要作用是根据被保护线路和系统有关部分所提供的输入识别系统所处的状态,进一步作出自适应的控制,在自动重合闸过程中的自适应控制,消除过渡电阻影响的自适应控制,输电线路自适应保护,消除分支电流影响的自适应控制。距离保护的自适应控制实例主要有: a)在自动重合闸过程中的自适应控制; b)消除过渡阻抗影响的自适应控制; c)消除分支电流影响的自适应控制; d)输电线路自适应保护;
参考文献:[1] 许建安.电力系统继电保护[M].北京:中国水利水电出版社, 2005.[2] 葛耀中.新型继电保护和故障测距的原理与技术[M].西安:西安交通大学出版社,2007.[3] 朱声石.高压电网继电保护原理与技术第二版[M].北京:中国电力出版社, 1995.[4] 许正亚.电力系统安全自动装置[M].北京:中国水利水电出版社,2006.[5] 刘万顺.电力系统故障分析[M].北京:中国电力出版社,1998.[6] 葛耀中.自适应继电保护及其前景展望[J].电力系统自动化,1997,21(9):43-46.[7] 罗艳娟,曾金.智能技术在距离保护中的应用[J].继电器,2007,35(11):9-12.[8] 王玉玲,吴运祥,金文龙.中国电力系统继电保护的技术进步及展望[J].电力设备,2003,4(5):1-4.[9] 龚骋野.继电保护技术发展的新动向[J].华北电力技术,2004,7:54-56.
4. 研究方案
四、方案(设计方案、研制方案、研究方案)论证(一)设计方案1.熟悉距离保护的基本原理;2.理解自适应保护概念;3.提出自适应距离保护的算法;4.提出自适应距离保护中分支系数在线计算方法;5.提出消除过渡电阻的自适应算法;6.针对某一实际系统进行常规距离保护整定计算;7.针对某一实际系统进行自适应距离保护的整定计算;8.对整定计算的结果进行比较,说明自适应保护的优越性。
(二)研制方案先理解距离保护的基本原理以及自适应继电保护相关的知识点,其次提出一系列需要用到的算法,最后进行仿真,并提出自适应保护的优越性。
(三)研究方案通过建立具体的电力系统结构,结合参考文献对参数进行整定计算,然后在进行仿真,最后对结果进行总结。
5. 工作计划
五、工作计划第1周 英文文献翻译;第2周 收集并阅读相关参考文献;第3周 撰写文献综述;第4周 理解传统距离保护的基本原理和整定计算;第5周 理解自适应保护概念;第6周 提出自适应距离保护的算法;第7周 提出自适应距离保护中分支系数在线计算方法;第8周 提出自适应距离保护中系统阻抗或运行方式的确定方法;第9周 提出消除过渡电阻的自适应算法;第10周 针对某一实际系统进行常规距离保护整定计算;第11周 针对某一实际系统进行自适应距离保护的整定计算;第12周 对整定计算的结果进行比较,说明自适应保护的优越性;第13周 撰写毕业设计说明书;第14周 修改说明书,最后定稿;第15周 毕业设计答辩。
