本書在智能電網(wǎng)發(fā)展的基礎上，結合智能變電站技術和廣域通信技術給予繼電保護技術發(fā)展契機，分析電網(wǎng)傳統(tǒng)繼電保護應對復雜電力系統(tǒng)存在的整定配合困難、延時長、自適應差等問題，闡述面向區(qū)域電網(wǎng)多源信息的區(qū)域性保護構成及其關鍵技術，對支撐智能電網(wǎng)建設具有重要意義。本書分為7章，主要包括區(qū)域性保護概念、區(qū)域保護分區(qū)與實現(xiàn)方法、基于電流變換的電流差動保護新原理、基于多信息融合的區(qū)域保護原理、緊急功率支援下的重合閘附加穩(wěn)定控制策略與區(qū)域保護通信迂回技術等內容。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 現(xiàn)代電網(wǎng)大停電事故分析及其引發(fā)的繼電保護思考 2
1.2 智能變電站技術與廣域通信技術 8
1.2.1 測量數(shù)字化的互感器測量系統(tǒng) 9
1.2.2 通信標準化的信息共享網(wǎng)絡 12
1.2.3 廣域測量與通信技術 19
1.3 繼電保護變革與意義 21
參考文獻 23
第2章 區(qū)域性保護概念 24
2.1 區(qū)域性保護基本概念 26
2.1.1 站域保護 26
2.1.2 廣域保護 27
2.1.3 區(qū)域保護 30
2.2 區(qū)域保護一般系統(tǒng)構建 30
2.2.1 集中式區(qū)域保護系統(tǒng) 31
2.2.2 分布式區(qū)域保護系統(tǒng) 32
2.2.3 分布集中式區(qū)域保護系統(tǒng) 32
2.3 電力通信下的區(qū)域保護系統(tǒng)結構分析 33
2.3.1 電力通信技術 33
2.3.2 區(qū)域保護系統(tǒng)通信內容分析 34
2.3.3 通信系統(tǒng)結構仿真建模 35
2.3.4 通信結構對比分析 40
2.4 區(qū)域保護的層次化架構 45
2.4.1 間隔層保護 46
2.4.2 站域層保護 46
2.4.3 廣域層保護 47
參考文獻 47
第3章 區(qū)域保護分區(qū)與實現(xiàn)方法 49
3.1 有限廣域保護 50
3.2 基于圖論的廣域大電網(wǎng)保護分區(qū)技術與實現(xiàn)方法 50
3.2.1 保護分區(qū)的基本原則 50
3.2.2 保護分區(qū)的實現(xiàn)方法 54
3.2.3 算例分析 57
3.3 基于電壓分布的自適應保護分區(qū)技術與實現(xiàn)方式 62
3.3.1 電力系統(tǒng)故障時序電壓分布特點 62
3.3.2 基于序電壓分布的自適應識別故障區(qū)域 63
3.3.3 故障區(qū)域構建原則 65
3.3.4 故障區(qū)域識別的實現(xiàn)方法 66
3.3.5 算例仿真 67
3.4 考慮通信系統(tǒng)的區(qū)域保護分區(qū)與實現(xiàn)流程 69
3.4.1 區(qū)域保護系統(tǒng)信息交換方式 69
3.4.2 分區(qū)策略原則 70
3.4.3 分區(qū)策略的實現(xiàn)流程 74
3.4.4 仿真驗證 78
參考文獻 81
第4章 基于電流變換的電流差動保護新原理 82
4.1 電流差動保護基本原理 85
4.2 非均勻整形變換的電流差動保護原理 86
4.2.1 非均勻整形變換規(guī)則 86
4.2.2 不還原信息下的保護判據(jù) 87
4.2.3 信息壓縮比 87
4.2.4 靈敏度分析 88
4.2.5 差動保護性能分析與驗證 91
4.3 均勻整形變換的電流差動保護原理 100
4.3.1 均勻整形變換與反變換規(guī)則 100
4.3.2 還原信息下的保護判據(jù) 102
4.3.3 信息壓縮比 102
4.3.4 誤差分析 102
4.3.5 差動保護性能分析與驗證 103
4.4 0±1變換的電流差動保護 111
4.4.1 多DG接入配網(wǎng)差動保護分析 111
4.4.2 采樣電流的精確化0±1變換 116
4.4.3 綜合相量與相位比較的差動保護判據(jù) 120
4.4.4 配網(wǎng)仿真分析與驗證 123
參考文獻 126
第5章 基于多信息融合的區(qū)域保護原理 127
5.1 基于多源信息的故障元件判別原理和實現(xiàn)方案 128
5.1.1 基于多源信息的距離保護 128
5.1.2 基于縱聯(lián)信道的站域零序電流保護 133
5.2 基于故障信息測度的信息容錯算法 135
5.2.1 信息綜合適應度模型的確立 135
5.2.2 故障信息測度的定義 138
5.2.3 故障元件判別算法 139
5.2.4 算例分析 141
5.3 應用復合阻抗比較原理的廣域方向保護算法 144
5.3.1 復合阻抗的定義 145
5.3.2 復合阻抗特性分析 145
5.3.3 廣域復合阻抗保護方向保護原理 147
5.3.4 案例分析 150
參考文獻 154
第6章 緊急功率支援下的重合閘附加穩(wěn)定控制策略 155
6.1 系統(tǒng)故障后首擺穩(wěn)定性分析 157
6.1.1 大規(guī)模電力外送系統(tǒng) 157
6.1.2 首擺穩(wěn)定性分析 158
6.1.3 首擺穩(wěn)定性判斷 159
6.1.4 首擺穩(wěn)定性驗證 160
6.2 系統(tǒng)功角超實時預測與階數(shù)優(yōu)化 162
6.2.1 龍格-庫塔法功角預測 162
6.2.2 多階自記憶功角超實時預測方法及階數(shù)優(yōu)化 164
6.2.3 基于功角預測的首擺穩(wěn)定性預判 170
6.2.4 仿真驗證 170
6.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性控制策略分析 172
6.3.1 切機與緊急功率支援策略 172
6.3.2 緊急功率支援策略實施 173
6.3.3 大規(guī)模電力外送系統(tǒng)中緊急功率支援實施方案 175
6.4 緊急功率支援下自適應重合閘附加穩(wěn)定控制策略 176
6.4.1 自適應重合閘時序與問題分析 177
6.4.2 自適應重合閘附加穩(wěn)定控制策略 178
6.4.3 自適應重合閘附加穩(wěn)定控制時序分析 179
6.4.4 瞬時性故障最佳重合時間選擇 181
6.4.5 流程圖 181
6.4.6 仿真驗證 182
6.5 緊急功率支援下傳統(tǒng)重合閘附加穩(wěn)定控制策略 185
6.5.1 傳統(tǒng)重合閘時序與問題分析 185
6.5.2 傳統(tǒng)重合閘附加穩(wěn)定控制策略 186
6.5.3 傳統(tǒng)重合閘附加穩(wěn)定控制時序分析 186
6.5.4 傳統(tǒng)重合閘重合于永久性故障后穩(wěn)定性預測 188
6.5.5 流程圖 189
6.5.6 仿真驗證 190
參考文獻 193
第7章 區(qū)域保護通信迂回技術 195
7.1 區(qū)域保護通信實時性與均衡性 196
7.1.1 實時性 196
7.1.2 均衡性 198
7.2 區(qū)域保護通信迂回技術概述 199
7.2.1 區(qū)域保護通信迂回概念 199
7.2.2 網(wǎng)絡輕負載與重負載概念 200
7.3 輕負載通信網(wǎng)絡信道中斷時的最優(yōu)迂回路徑重構算法 201
7.3.1 考慮時延與流量均衡性的最優(yōu)迂回路徑重構算法 201
7.3.2 IEEE 14節(jié)點通信模型構建與仿真 203
7.4 重負載通信網(wǎng)絡信道中斷時的分流迂回算法 208
7.4.1 分流迂回的目標與原則 208
7.4.2 分流迂回算法模型 211
7.4.3 分流迂回算法的實現(xiàn) 212
7.4.4 分流迂回算法仿真驗證 213
參考文獻 218
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