智能变电站采样值报文传输和插值算法对继电保护的影响

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智能变电站作为智能电网的关键节点，承担了变换电压、交换功率和汇集、分配电能的任务，对电网安全经济运行具有举足轻重的作用。智能变电站以IEC61850为基础建立无缝远动通信体系结构，以高速网络通信平台为基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本任务。继电保护作为电力系统的第一道防线，对电网的安全稳定运行起着重要的作用。在智能变电站中，继电保护装置全都可以采用高速通信网络技术，通信传输对保护的可靠性有很大的影响。
　　本文从采样值报文点对点传输方式下的重采样及网络传输下的延时、丢包两个方面分析对继电保护的影响。并结合各影响因素分析智能变电站本地保护对网络传输采样值的容错能力。为以信息流为载体的智能电网保护决策提供依据。
　　首先，本文以智能变电站采样值为研究对象，对插值算法在智能变电站的应用进行了研究，分析了线性插值及拉格朗日插值的原理，并对线性插值算法进行了改进。同时对三种插值算法插值误差的幅值增益与相角偏移进行了对比。
　　接下来建立线路保护仿真模型，分别在稳态及暂态下进行了智能变电站重采样插值的仿真分析，对比了三种算法的重采样的瞬时误差与基波误差。又对三种算法在组网传输方式下通信网络的延时/丢包进行研究，根据不同丢包场景简化了插值算法。提出延时的采样值到达后的处理措施。并分析了稳态及暂态下波形不同位置发生延时/丢包对插值精度的影响，结果表明在电力波形不同位置进行插值其误差相差很大。
　　最后利用 PSCAD仿真工具结合 MATLAB软件进行数据分析，建立了正常运行、变压器区内和区外故障下，在不同时刻发生采样值丢包或延时，采用不同的估算方法时的变压器差动保护动作行为的仿真模型。结合电力设备参数、故障类型、故障起始位置以及采样频率，刻画了连续丢包使变压器差动保护在正常运行和外部故障时误动的边界，并进一步分析了丢包对变压器内部故障时保护拒动的影响，从而明晰了智能变电站本地保护对网络传输采样值的容错能力。

著录项

作者
周雷;
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作者单位

广东工业大学;

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授予单位广东工业大学;
学科电气工程
授予学位硕士
导师姓名何瑞文;
年度 2017
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类电力系统继电保护;
关键词
智能变电站; 采样值; 报文传输; 插值算法; 继电保护;

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