与电子式互感器接口的数字保护装置设计与实现.pdf

东南大学
硕士学位论文
与电子式互感器接口的数字保护装置设计与实现
姓名:卜强生
申请学位级别:硕士
专业:电机与电器
指导教师:胡敏强
20090401
要摘电子式互感器的应用带来了变电站自动化技术的革新,对保护装置的结构及功能产生了深远影响。为此,本文设计并实现了一种可以与电子式互感器接口的新型数字保护装置。装置具有实时、可靠的网络通信功能,适用于数字化变电站。文章首先阐述了电子式互感器的特点及分类,并对标准的技术特征和智能断路器技术进行了介绍。接着,文章分析了电子式互感器为核心的数字化变电站技术对保护装置结构及功能的影响。在此基础上,设计了一种采用獵结构的保护装置,该保护装置由数据处理逻辑系统、通信管理系统、人机界面系统和电源系统等模块组成。其中数据处理逻辑系统以数据计算性能突出的:诵模ㄐ殴芾硐低骋钥刂啤⑼ㄐ殴芾硇阅苡旁降腁为核心,它们通过高速双口进行数据交互。文中详细给出了各系统的设计思路、芯片选型、电路设计直至最终实现过程。然后,文章对保护装置与电子式互感器之间的接进行分析,包括的光纤以太网接口电路的实现、采样值数据的接收和处理。文章在对各种采样值数据传输标准进行深入分析比较之后,。另外,提出了线性插值实现数据再采样的处理技术。最后,文章以呗繁;の@樯芰吮;ぷ爸萌硎蚕低车拿患品椒āF渲校荽砺辑系统采用了前后台系统、通信管理系统采用了实时操作系统,并实现了各系统之间的协同鳎针对距离保护的应用,建立了装置的标准模型。文章还给出了装置初步试验数据。论文结尾对鹘辛俗芙幔⑻嵘搅吮;ぷ爸玫耐晟艼:作和进一步研究的展望。关键词:电子式互感器、、数字保护装置、光纤以太网接口、再采样、保护建模摘要
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期:础陟上主壅丝研究生签名:上塑焦导师签名:东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:日本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。
第一章绪论课题研究背景统》系列标准——的颁布给数字化变电站发展带来了巨大的推动作用,它采用分层分布体继电保护装置是电力系统中的重要设备,对电力系统的安全、稳定、可靠运行起到关键性作用。随着继电保护技术的不断发展,继电保护装置经历了电磁式、晶体管式、集成电路式直至现在的微机型。微机保护装置与传统的保护装置相比具有以下优点:咳说拇娲⒑驮怂隳芰Γ软件功能的可扩充性和可替换性;哂型ㄐ拍芰Γ具有自检和白适应能力。微机保护装置目前已全面替代了传统的继电保护装置,推动了变电站综合自动化技术的发展,促进了整个电网运行水平的提高。然而,随着电力系统规模的扩人和电压等级的提高,数据信息量急剧增加,变电站的结构日益复杂,站内的设备也越发多样化,变电站的运行维护遇到了新的挑战。常规的变电站设备结构各异,设备间互联互通困难,信息不能共享,功能的冗余度加剧,制约了变电站的发展,也限制了整个电力系统的规模。随着电子式互感器及其它智能一次设备的发展与应用,近年来出现了“数字化变电站”的概念。数字化变电站以网络通信为基础,以实现站内设备信息共享和互操作为目的,可提高变电站运行的灵活性,满足电力系统不断升级的要求,是变电站自动化系统发展的趋势【俊!侗涞缯就ㄐ磐绾拖系、面向对象的建模技术、数据自描述等技术,为数字化变电站的实施提供了统一的规范标准。同时,它对变电站二次保护、测控等智能电子设备,提出了新要求。数字化标准采用分层体系,从原来的间隔层分离出独立的过程层功能,过程层直接与一次设备相联系,并将强电信息转化为数字量后与间隔层通过网络方式通信,以实现信息的共享。这样,间隔层的二二次设备完全与一次高压系统隔离,与外界完全通过数字信号相联系,实现完全数字化。网络化数字化变电站中,唤鼋鼍窒薅〉ザ劳瓿赡骋幌钊挝瘢切枰W爸弥湫髋浜弦允迪更复杂的功能,涫迪肿试垂蚕怼8源耍琁在变电站中就像网络设备一样,具有强大的通信能力,可以相互之间交且信息,而且能相互理解对方的含义。;ぁ⒉饪匾惶寤在实现保护装置的数字化和网络化的条件下,保护装置已成为一