自适应零序电流保护研究开题报告

 2022-11-13 09:54:14

1. 研究目的与意义

传统零序电流保护的整定值是通过离线计算得到的,无法使保护装置达到最佳保护效果。与传统保护不同,自适应保护的突出特点之一就是具有自动识别系统运行状态和故障状态的能力,并针对状态的改变,实时自动地调整保护的性能,其中包括动作原理、动作特性和整定值,从而使其达到最佳效果。本设计在分析双电源中性点直接接地系统的基础上,讨论传统零序电流保护和自适应零序电流保护的整定原理,分析该整定方法的优缺点,并通过对两种保护方法的保护范围的比较,论证自适应零序电流保护在线整定计算的优越性。

本次的毕业设计课题是自适应零序电流保护的研究,通过对相关文献的搜集和查阅,使我对当前自适应继电保护的发展有了一个全面系统的了解。通过对传统零序电流保护和自适应零序电流保护的优缺点的研究,我将学到大量继电保护的知识,尤其是各种对电力系统的分析手段,总结和巩固了大学四年所学的知识。在做毕业设计的过程中,扩展了知识面,开阔了视野,对于我而言收获很大;更重要的是,获取了综合应用各种知识解决实际问题的能力,提高了理论联系实际和分析问题解决问题的能力。

2. 课题关键问题和重难点

自适应零序电流保护必须能够判断故障类型,按照系统的实际运行方式和接地中性点的分布来整定.接地故障类型的判别,运用零序分量来判断线路上是否发生了接地故障,如果发生了接地故障,再利用两相电流差突变量来判断发生的是单相接地故障还是两相接地故障.另外,也可以采用零序增量或零序电压的方法来判断是否发生了接地故障,当发生接地故障时,采用两相电流差突变量元件的特征来判断发生的是单相接地故障还是两相接地故障.在确定了故障类型后,对电力系统进行自适应零序电流保护在线整定计算,并分析该整定方法的优缺点,通过对保护范围的比较,论证自适应零序电流保护在线整定计算的优越性。

3. 国内外研究现状(文献综述)

继电保护的作用是在电力系统中电气元件发生故障时将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于遭受更大破坏,并保证电力系统尽快恢复正常运行。传统的继电保护不能跟踪一次系统运行工况的变化。因此,其灵敏性、可靠性、选择性、快速性等技术要求之间的矛盾仍然突出,难以满足日益发展的电力系统的安全稳定的要求。特别对于经高阻抗(如弧光电阻)发生的故障,传统的继电保护装置可能无法正确地判别区内外故障。传统保护的整定值是通过离线计算获得的,而且在运行中保持不变,在传统整定计算过程中不得不按每套保护对应的电力系统最大运行方式来计算保护的动作值,并按每套保护对应的电力系统最小运行方式来校验保护的灵敏度。这种按最严重的运行条件确定保护整定值的方法,存在2个固有的缺点:一是按这种方法确定的保护整定值,对电力系统其他运行方式来讲不是最佳;二是在电力系统最小运行方式下发生最不利的故障时,保护装置的灵敏度大大降低,甚至会发生拒动。

随着微机式继电保护技术的进步和电网调度自动化技术的发展,使整定计算在线化和实现自适应保护已经成为可能。自适应继电保护的基本思想是使保护装置尽可能地适应电力系统的各种变化,改善保护性能,即能够适应电力系统各种运行方式和复杂故障类型,有效地处理故障信息,从而获得更可靠的保护。自适应继电保护系统在选择性,快速性和灵敏性方面明显优于常规继电保护,这不仅使现有电力网络能够传送更多的功率,而且还可以改善电力系统运行方式的灵活性和系统的稳定性。

由于传统零序电流保护的动作值不随故障类型和运行方式变化,所以在系统运行方式变化较大时可能没有保护范围,且由于其动作值的整定和故障类型以及接地中性点的分布有关导致了整定计算的复杂性。系统的实际运行参数和接地中性点的分布可以实时计算或获得,保证了自适应零序电流保护能够实现,同时由于自适应零序电流保护的动作值能够随着系统实际运行方式和接地短路类型的变化而变化,使得其性能更好。自适应零序电流保护的重要特征是实时地测量到大量的系统状态参数,经过快速处理,确定系统的当前运行方式、各分支的电流,并最终计算出整定值。由此计算出的整定值,总是适应系统的运行方式,使保护性能最佳化。

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4. 研究方案

在本文中,运用零序分量来判断线路上是否发生了接地故障,如果发生了接地故障,再利用两相电流差突变量来判断发生的是单相接地故障还是两相接地故障.在确定了故障类型后,对电力系统进行自适应零序电流保护在线整定计算,并对零序速断和限时速断进行分别讨论,整理出各个运方下的保护范围,与传统零序保护相比较。

5. 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;

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