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变电站微机五防闭锁规则库自动生成器的设计

作　者: 裴佩
导　师: 王浩
学　校: 山东大学
专　业: 电路与系统
关键词: 一次接线图间隔层闭锁五防规则库邻接矩阵矩阵乘法
分类号: TM63
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 78次
引　用: 3次
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内容摘要

为了减少电网运行中因各种误操作事故而引起的生命和财产损失,我国早在九十年代初期就提出了电气设备“五防”的要求。近年来,随着变电站自动化技术的发展,防误闭锁也先后经历了机械防误、电气防误和微机防误3个阶段。本文参考了国内外变电站防误闭锁的经验,分析了新一代微机网络五防闭锁的工作原理和特点,提出了在间隔层保护测控装置中实现防误操作的方法。这样不仅利用了间隔层最突出的优点——实时性,而且在间隔层再加一级保护措施使得防误闭锁更安全、可靠。然而,由于间隔层设备的CPU性能一般较低,无法采用拓扑搜索的方法实现控制的闭锁功能,所以本文实现了一种新的方法,即根据变电站的一次接线图就可以完整、正确、自动地导出所需的所有闭锁规则,然后下发给间隔层设备,这样,间隔层设备就不用自己进行拓扑搜索了。考虑到变电站中的一个断路器或刀闸是否需要闭锁,与变电站电网当时的运行状态有关,即与当时的电网连通状态有关。所以借鉴图论中图的邻接矩阵的表示方法,然后对矩阵中元素的含义以及矩阵运算的含义作适当的修改,得到一种导出五防规则库的方法:即对于每一个特定的变电站,可以根据其一次接线图,通过规范性的步骤和方法,得到了每一个断路器或刀闸的分、合操作是否需要闭锁与其它断路器或刀闸的开合状态的逻辑关系的静态表达式。本文依据上述原理给出了生成五防闭锁规则库的具体实现方案,编写了应用软件,完成了调试运行,验证了该方法的可行性。由于五防闭锁规则库是在离线状态下生成的,因此必须以布尔型变量代替实际运行时断路器和刀闸的状态量。将断路器和刀闸的状态与布尔型变量进行映射,对含有布尔型变量矩阵的运算及化简是本算法最大的难点和技术关键点。本文找到了一种新的计算可达矩阵的算法,大大的简化了化简步骤,提高了运算速度,将理论算法变成了实用软件工具。

全文目录

目录  4-6
摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第1章绪论  9-12
  1.1 本文研究的背景及意义  9
  1.2 国内外发展现状  9-10
  1.3 本文研究的内容及目标  10-11
  1.4 本章小结  11-12
第2章变电站五防闭锁介绍  12-18
  2.1 变电站五防闭锁的发展  12-14
    2.1.1 变电站五防的发展过程  12-13
    2.1.2 微机五防与传统五防的比较及优势  13-14
  2.2 微机网络五防系统的工作原理  14-17
  2.3 本章小结  17-18
第3章生成规则库原理推导  18-30
  3.1 五防细则的分析  18-19
  3.2 图论相关原理介绍  19-21
  3.3 变电站一次接线图的抽象  21-27
  3.4 布尔矩阵的运算  27-28
  3.5 导出闭锁公式的方法  28-29
  3.6 本章小结  29-30
第4章软件实现  30-38
  4.1 软件设计分析  30
  4.2 形成邻接矩阵  30-32
    4.2.1 图的存储设计  30-31
    4.2.2 邻接矩阵  31-32
  4.3 计算可达矩阵  32-36
    4.3.1 元素映射  32-34
    4.3.2 元素运算和化简  34-35
    4.3.3 矩阵运算  35-36
  4.4 生成规则库  36-37
  4.5 本章小结  37-38
第5章调试运行  38-50
  5.1 软件计算量分析  38-39
  5.2 调试数据分析  39-49
    5.2.1 测试环境  39
    5.2.2 测试方法  39-41
    5.2.3 测试数据及分析  41-49
  5.3 本章小结  49-50
第6章总结与展望  50-52
  6.1 本课题总结  50
  6.2 完善及展望  50-52
参考文献  52-54
致谢  54-55
攻读学位期间发表的学术论文目录  55-56
学位论文评阅及答辩情况表  56

变电站微机五防闭锁规则库自动生成器的设计

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