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【6h】

比例制动差动保护在多种量测误差下的误动风险分析及对策研究

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目录

声明

1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要研究内容

2 比例制动差动保护在多种量测误差下的误动风险分析

2.1传统比例制动差动保护判据的构成

2.2同步误差

2.3 TA饱和误差

2.4本章小结

3 基于ρ平面法的差动保护判据误动机理分析

3.1基于ρ平面的电流差动保护分析法

3.2多种量测误差在ρ平面中的可视化分析

3.3多种量测误差下比例制动差动保护的潜在误动分析

3.4算例分析

3.5本章小结

4 应对多种量测误差的理想制动区设计及新判据研究

4.1差动保护理想制动区设计及新判据的提出

4.2新判据性能仿真分析与验证

4.3本章小结

5 在多种量测误差下差动保护误动实例分析及应对策略研究

5.1中低压配网保护误动实例分析及综合保护应对策略

5.2多端线路保护误动实例分析及综合保护应对策略

5.3母线保护误动实例分析及综合保护应对策略

5.4本章小结

6 结论及展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

附录1 作者在攻读硕士学位期间发表论文目录

附录2 作者在攻读硕士学位期间主要参与的科研工作

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摘要

比例制动差动保护判据原理简单、动作灵敏可靠,目前被广泛地应用于电力系统中,但是差动保护的正确动作率很大程度上仍然受同步对时误差和TA饱和的影响。然而,对于因同步对时误差和TA饱和而导致差动保护异常动作的研究,尤其是对多端差动保护动作行为影响机理的研究尚无明确分析。
  因此,透彻研究同步误差和TA饱和扰动下,比例制动差动保护误动作的场景和机理,寻求扰动及故障时电气量的变化特征及规律,并由此针对性地提出解决方案,在采样同步条件劣化和TA饱和场景下提升差动保护动作的正确率,从而进一步增加差动保护在量测误差扰动下的适用范围。为此,本文主要围绕同步对时误差和TA饱和扰动下的差动保护异常动作的机理及对策展开研究。
  本文深入研究了在双端以及多端系统中同步误差和TA饱和对差动电流和制动电流的幅值和相位的影响。基于ρ平面分析法研究了在同步误差和TA饱和误差影响下比例制动差动保护判据的误动机理。然后,根据系统运行点在ρ平面中分布规律设计了判据的月牙形理想制动区域。并提出了一种能够兼顾区内故障灵敏度和区外抗多种量测误差能力的非线性判据,采用双K值来调整判据制动区域的形状和面积来拟合理想制动区。分析了双K值制动判据的动作特性以及在ρ平面中的动作边界,进一步详细分析了结合动作边界的制动系数的整定计算方法,与传统的两种单K值差动保护判据进行对比分析,验证了新判据在保证区内故障灵敏度的前提下,提升了判据对区外故障时同步误差和TA饱和的制动能力。最后,在PSCAD仿真中复现中低压配网,多端线路和母线差动保护误动实例,验证了由双K值判据构成的综合保护方案在应对同步对时误差和TA饱和误差时比现有的比例制动差动保护判据构成的综合保护方案更具优越性,本文的研究提升了比例制动差动保护在同步误差和TA保护误差扰动下的正确动作率,拓宽了差动保护的应用范围。

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