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继电保护隐藏故障监测方法研究

作　者: 王胜涛
导　师: 熊小伏
学　校: 重庆大学
专　业: 电气工程
关键词: 继电保护 隐藏故障 启动元件 工作特性 整定值
分类号: TM774
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 360次
引　用: 3次
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内容摘要


继电保护系统的安全可靠是电力系统安全运行的重要保证。随着电力系统朝着大规模化和复杂化方向不断发展,继电保护装置迎来了挑战。继电保护系统的隐藏故障是造成大规模连锁停电的主要原因之一,隐藏故障的诊断以及继电保护的运行状态监视受到了广泛的关注,但目前在此方向的研究还很不深入,既无系统的理论又无实用的技术。现有保护装置的自检技术仅能发现装置自身的部分硬件失效,不能完全解决保护装置的隐藏故障问题,也不能发现继电保护系统的原理缺陷。因此,研究继电保护装置的故障诊断及进行在线监视和分析评价对改进继电保护原理、提升继电保护可靠性具有很重要的意义。继电保护隐藏故障诊断涉及多方面内容,是一个十分复杂的系统任务。本文从故障发生后继电保护的反应行为的监视入手,重点分析继电保护在启动性能、故障后的保护测量值准确性两方面是否存在异常,为全面评估继电保护状态提供支撑。论文的主要工作如下:①介绍了隐藏故障的相关理论知识,并通过研究继电保护自检与隐藏故障的关系,说明保护自检并不能完全剔除保护装置的隐藏故障,需要研究可行的监测方法。②目前,继电保护装置有多种故障启动方式。而启动元件的选取直接关系到保护动作的灵敏度和保护的动作时间。现有保护仅在设计阶段对启动元件有分析,对实际故障时启动元件的性能却无评价。针对此问题,提出小波方法精确锁定故障发生时刻,并采集各保护装置的实际启动时间,由此对比各保护装置的启动灵敏性,及时发现不合理的启动方式,为改进保护的启动元件提供依据;算例仿真验证了所提方法的合理性。③电力系统不同地点的继电保护的测量值由系统结构决定而具有相关性。论文提出利用这一相关性原理建立继电保护启动前和启动后测量环节的隐藏故障监视方法,建立了利用相关性原理的继电保护启动后测量值的相关表达式,并以距离保护为例,建立了保护启动后不同地点距离保护测量阻抗的相关表达式及隐藏故障诊断判据。仿真结果验证了所提方法的有效性。④继电保护整定计算中分支系数的考虑容易出错,针对这一问题,研究了利用不同地点电气测量值进行继电保护定值分支系数的在线校核新方法。

全文目录


中文摘要  3-4
英文摘要  4-8
1 绪论  8-16
  1.1 课题的提出及意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-14
    1.2.1 电力系统继电保护的发展现状  9-10
    1.2.2 继电保护隐藏故障的研究现状  10-12
    1.2.3 小波方法在电力系统中的应用  12-14
  1.3 主要研究内容及章节安排  14-16
2 继电保护隐藏故障介绍  16-24
  2.1 引言  16
  2.2 继电保护系统的故障  16-18
  2.3 继电保护隐藏故障  18-21
    2.3.1 继电保护隐藏故障的概念和特征  18-19
    2.3.2 继电保护隐藏故障的动作机理  19-20
    2.3.3 继电保护自检与隐藏故障  20-21
  2.4 继电保护隐藏故障危害性评价及监测方法  21-23
    2.4.1 评价继电保护隐藏故障的危害性及评价方法  21-22
    2.4.2 继电保护隐藏故障的监测  22-23
  2.5 小结  23-24
3 基于小波变换的继电保护启动元件性能监测  24-43
  3.1 引言  24
  3.2 小波变换  24-29
    3.2.1 小波理论基础  24-25
    3.2.2 第二代提升小波  25-28
    3.2.3 小波变换极值点与信号奇异性的关系  28-29
  3.3 基于小波方法的继电保护启动元件性能监测方法  29-38
    3.3.1 继电保护启动元件  29-31
    3.3.2 启动元件监测的必要性  31-33
    3.3.3 继电保护启动元件性能监视方法  33-34
    3.3.4 继电保护启动元件监测的实现  34-38
  3.4 仿真算例  38-41
  3.5 本章小结  41-43
4 基于继电保护测量值相关性原理的继电保护隐藏故障诊断方法  43-63
  4.1 引言  43
  4.2 不同地点继电保护测量值的相关性  43-45
  4.3 基于保护测量值相关性的静态隐藏故障监测方法  45-51
    4.3.1 继电保护装置测量回路的隐藏故障分析  45-46
    4.3.2 静态隐藏故障监测方法  46-51
  4.4 基于保护测量值相关性的动态隐藏故障监测方法  51-54
    4.4.1 保护起动后的计算测量环节的隐藏故障分析  51-52
    4.4.2 基于保护测量值相关性的保护动态测量环节的隐藏故障诊断方法  52-54
  4.5 基于不同地点保护故障测量值的分支系数校核方法  54-56
    4.5.1 分支系数的选择对保护的影响  54-55
    4.5.2 利用不同地点的保护测量值信息实现对分支系数的校核  55-56
  4.6 仿真算例  56-61
  4.7 本章小结  61-63
5 结论及展望  63-65
  5.1 本文主要结论  63
  5.2 后续研究与展望  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-70
附录  70

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统继电保护 > 继电保护装置
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