索南加乐西安交大课件

内容提要1背景2间隔层保护

3变电层保护

4系统保护

5结论

内容提要1背景2间隔层保护3变电层保护4系统保护5结论1背景我国智能电网的发展国家电网公司于2009年5月宣布建设中国坚强智能电网的发展战略，智能电网的建设全面展开，新技术、新设备在电力系统内得到广泛应用2011年起新建110kV及以上变电站全部按照智能变电站标准建设，预计至2015年，新建智能变电站超过8000座，变电容量超过20亿kVA背景我国智能电网的发展2背景智能电网的特点具有灵活、清洁、安全、经济、友好等性能特征以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展先进的通信、信息和控制技术的应用，以信息化、自动化、数字化、互动化为特征背景智能电网的特点3背景智能电网下保护面临的挑战特高压、远距离输电线路的应用大规模随机电源的集中接入直流输电、柔性交流输电技术的广泛应用背景智能电网下保护面临的挑战4背景传统工频量保护原理存在的问题复杂的故障暂态过程带来的工频量信号提取问题工频量保护对被保护元件简化处理与实际系统日趋复杂的矛盾非线性时变元件的大量应用引起的保护问题背景传统工频量保护原理存在的问题5背景智能电网下保护面临的机遇电子式互感器的广泛应用站域信息实时共享系统信息共享背景智能电网下保护面临的机遇6间隔层保护电子式互感器特点参数识别的保护模型识别的保护间隔层保护电子式互感器特点参数识别的保护模型识别的保护7良好的传变特性，能够真实传变电力系统故障暂态过程中的各种频率成分，宽频带利用电子互感器能真实传变一次信号的特点，可建立一次系统的时域微分方程，构成无需滤波的快速保护算法电子式互感器的特点良好的传变特性，能够真实传变电力系统故障暂态过程中的各种频率8基本原理通过列写被保护元件复杂模型网络的时域微分方程，求解元件参数，构成保护判据参数识别的保护RLC串联电路的参数识别：基本原理参数识别的保护RLC串联电路的参数识别：9特点可以求解复杂模型参数故障暂态信息满足时域微分方程，无需滤波保护判据是两个常数之间的比较，动作速度快参数识别的保护特点参数识别的保护10研究进展参数识别的的故障定位及距离保护参数识别的变压器保护参数识别的母线保护参数识别的串补线路保护参数识别的直流输电线路距离保护参数识别的保护研究进展参数识别的保护11基本原理利用被保护元件内部故障和外部故障模型的差异，将故障的判别转化为模型的识别，根据模型误差判别区内外故障模型识别的保护输电线路：区外故障时，等效为电容模型区内故障时，等效为电感模型基本原理模型识别的保护输电线路：区外故障时，等效为电容模型12特点仅需判别模型的性质，无需准确计算模型中的参数可以快速、灵敏地判别元件内部和外部故障，做到了保护快速性和灵敏性的统一模型识别的保护特点模型识别的保护13研究进展模型识别的纵联保护模型识别的电流差动保护模型识别的串补线路保护模型识别的方向元件模型识别的保护研究进展模型识别的保护14变电站层保护利用数据冗余，提高采集信息的可靠性利用信息共享，提升保护性能利用信息共享，优化后备保护配置利用信息共享，实现保护双重化变电站层保护利用数据冗余，提高采集信息的可靠性利用信息共享，15利用电子式互感器的冗余配置利用电网拓扑结构的联系利用数据冗余提高采集信息的可靠性当母线无故障时，间隔1、2、3电流满足基尔霍夫电流定律，可以相互进行验证利用电子式互感器的冗余配置利用数据冗余提高采集信息的可靠性当16解决信息不完备带来的保护问题双回线“零序互感”问题跨线故障问题利用信息共享提升保护性能解决信息不完备带来的保护问题利用信息共享提升保护性能17“死区”问题当故障点位置较远或系统零序阻抗较小时，保护安装处的故障分量电压很小，某些情况下可能为“零”，从而造成故障分量方向元件出现“死区”利用变压器中性点零序电流计算保护安装处的零序电压，解决故障分量电压为“零”的问题利用信息共享提升保护性能“死区”问题利用信息共享提升保护性能18集中式后备保护与分布式后备保护并列运行利用信息共享优化后备保护配置保护的分布实现与集中判别利用并联电抗器信息的永久性故障判别集中式后备保护与分布式后备保护并列运行利用信息共享优化后备保19利用站域信息共享，实现母线保护和断路器失灵保护双重化配置利用信息共享实现保护双重化利用站域信息共享，实现母线保护和断路器失灵保护双重化配置利用20系统保护后备保护在线整定快速后备保护基于振荡中心识别的振荡闭锁元件系统保护后备保护在线整定快速后备保护基于振荡中心识别的振荡闭21实时跟踪系统运行方式，在线整定各单元后备保护的定值根据系统实时运行方式，实时计算当前运行方式下的分支系数与短路电流，使各保护的灵敏度保持在最佳状态。改变按照最大运行方式整定后备保护带来的灵敏性不足等问题后备保护在线整定实时跟踪系统运行方式，在线整定各单元后备保护的定值后备保护在22缩短后备保护的动作时间，提高后备保护的性能利用系统信息共享，实现故障点快速定位，依次确定后备保护的动作时间，实现后备保护的快速动作快速后备保护缩短后备保护的动作时间，提高后备保护的性能快速后备保护23目前距离保护在故障后都无条件投入振荡闭锁元件通过系统信息共享，确定振荡中心位置，仅投入振荡中心所在线路的振荡闭锁元件，能够改善距离保护在系统振荡过程中的性能通过确定振荡中心位置，避免距离保护无条件投入振荡闭锁基于振荡中心识别的振荡闭锁元件通过确定振荡中心位置，避免距离保护无条件投入振荡闭锁基于振荡24从继电保护的观点来看，电子式互感器的应用和信息共享是智能电网的基本特征故障的本质特征是被保护元件的参数变化或者结构改变，参数识别和模型识别的保护原理正是基于这两个本质特征的新型保护原理信息共享，可以解决目前保护利用单元信息带来的各种问题结论从继电保护的观点来看，电子式互感器的应用和信息共享是智能电网25谢谢!谢谢!26内容提要1背景2间隔层保护

3变电层保护

4系统保护

5结论

内容提要1背景2间隔层保护3变电层保护4系统保护5结论27背景我国智能电网的发展国家电网公司于2009年5月宣布建设中国坚强智能电网的发展战略，智能电网的建设全面展开，新技术、新设备在电力系统内得到广泛应用2011年起新建110kV及以上变电站全部按照智能变电站标准建设，预计至2015年，新建智能变电站超过8000座，变电容量超过20亿kVA背景我国智能电网的发展28背景智能电网的特点具有灵活、清洁、安全、经济、友好等性能特征以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展先进的通信、信息和控制技术的应用，以信息化、自动化、数字化、互动化为特征背景智能电网的特点29背景智能电网下保护面临的挑战特高压、远距离输电线路的应用大规模随机电源的集中接入直流输电、柔性交流输电技术的广泛应用背景智能电网下保护面临的挑战30背景传统工频量保护原理存在的问题复杂的故障暂态过程带来的工频量信号提取问题工频量保护对被保护元件简化处理与实际系统日趋复杂的矛盾非线性时变元件的大量应用引起的保护问题背景传统工频量保护原理存在的问题31背景智能电网下保护面临的机遇电子式互感器的广泛应用站域信息实时共享系统信息共享背景智能电网下保护面临的机遇32间隔层保护电子式互感器特点参数识别的保护模型识别的保护间隔层保护电子式互感器特点参数识别的保护模型识别的保护33良好的传变特性，能够真实传变电力系统故障暂态过程中的各种频率成分，宽频带利用电子互感器能真实传变一次信号的特点，可建立一次系统的时域微分方程，构成无需滤波的快速保护算法电子式互感器的特点良好的传变特性，能够真实传变电力系统故障暂态过程中的各种频率34基本原理通过列写被保护元件复杂模型网络的时域微分方程，求解元件参数，构成保护判据参数识别的保护RLC串联电路的参数识别：基本原理参数识别的保护RLC串联电路的参数识别：35特点可以求解复杂模型参数故障暂态信息满足时域微分方程，无需滤波保护判据是两个常数之间的比较，动作速度快参数识别的保护特点参数识别的保护36研究进展参数识别的的故障定位及距离保护参数识别的变压器保护参数识别的母线保护参数识别的串补线路保护参数识别的直流输电线路距离保护参数识别的保护研究进展参数识别的保护37基本原理利用被保护元件内部故障和外部故障模型的差异，将故障的判别转化为模型的识别，根据模型误差判别区内外故障模型识别的保护输电线路：区外故障时，等效为电容模型区内故障时，等效为电感模型基本原理模型识别的保护输电线路：区外故障时，等效为电容模型38特点仅需判别模型的性质，无需准确计算模型中的参数可以快速、灵敏地判别元件内部和外部故障，做到了保护快速性和灵敏性的统一模型识别的保护特点模型识别的保护39研究进展模型识别的纵联保护模型识别的电流差动保护模型识别的串补线路保护模型识别的方向元件模型识别的保护研究进展模型识别的保护40变电站层保护利用数据冗余，提高采集信息的可靠性利用信息共享，提升保护性能利用信息共享，优化后备保护配置利用信息共享，实现保护双重化变电站层保护利用数据冗余，提高采集信息的可靠性利用信息共享，41利用电子式互感器的冗余配置利用电网拓扑结构的联系利用数据冗余提高采集信息的可靠性当母线无故障时，间隔1、2、3电流满足基尔霍夫电流定律，可以相互进行验证利用电子式互感器的冗余配置利用数据冗余提高采集信息的可靠性当42解决信息不完备带来的保护问题双回线“零序互感”问题跨线故障问题利用信息共享提升保护性能解决信息不完备带来的保护问题利用信息共享提升保护性能43“死区”问题当故障点位置较远或系统零序阻抗较小时，保护安装处的故障分量电压很小，某些情况下可能为“零”，从而造成故障分量方向元件出现“死区”利用变压器中性点零序电流计算保护安装处的零序电压，解决故障分量电压为“零”的问题利用信息共享提升保护性能“死区”问题利用信息共享提升保护性能44集中式后备保护与分布式后备保护并列运行利用信息共享优化后备保护配置保护的分布实现与集中判别利用并联电抗器信息的永久性故障判别集中式后备保护与分布式后备保护并列运行利用信息共享优化后备保45利用站域信息共享，实现母线保护和断路器失灵保护双重化配置利用信息共享实现保护双重化利用站域信息共享，实现母线保护和断路器失灵保护双重化配置利用46系统保护后备保护在线整定快速后备保护基于振荡中心识别的振荡闭锁元件系统保护后备保护在线整定快速后备保护基于振荡中心识别的振荡闭47实时跟踪系统运行方式，在线整定各单元后备保护的定值根据系统实时运行方式，实时计算当前运行方式下的分支系数与短路电流，使各保护的灵敏度保持在最佳状态。改变按照最大运行方式整定后备保护带来的灵敏性不足等问题后备保护在线整定实时跟踪系统运行方式，在线整定各单元后备保护的定值后备保护在48缩短后备保护的动作时间，提高后备保护的性能利用系统信息共享，实现故障点快速定位，依次确定后备保护的动作时间，实现后备保护的快速动作快速后备保护缩短后备保护的动作时间，提高后备保护的性能快速后备保护49目前距离保护在故障后都无条件投入振荡闭锁元件通过系统信息共享，确定振荡中心位置，仅投入振荡中心所在线路的振荡闭锁元件，能够改善距离保护在系