电力系统保护 董新洲.ppt

中国水力发电工程学会继电保护专委会会议,清华大学电机系2009.12,董新洲,基于本地信息的系统保护,主要内容,问题的提出概念与定位系统保护结构基于本地信息识别潮流转移自适应保护理念与方法基于站域信息的保护与紧急控制融合系统实现方式结论,,,发电机,线路1,线路2,负荷1,负荷2,ZL,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,D,发电机,线路1,线路2,负荷1,负荷2,ZL,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,发电机,线路1,线路2,负荷1,负荷2,,,ZL,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,D,D,,,问题,原因,保护设备非系统,解决,构造系统保护同时保护系统和设备,思路,不/延时切非故障设备消除过载原因切负荷,措施,检测二次或多次扰动,,一、问题的提出,可扩展利用的信息,空间域信息通过通信网络获取、广域信息时间域信息本地获取、事件发展和后续信息,基于PMU的广域保护,难以确定合理的系统规模和保护范围保护动作受中央单元的干预，不能保证可靠性对通信的速度、实时性和可靠性要求很高,二次扰动信息,保护动作后断路器动作等引起的二次扰动信息相继加速保护、无通道保护,Hotpoint,二、概念与定位,传统保护,,SCADA/EMS,时间,0.1s,m,h,稳控技术,,,,广域保护,,基于本地信息的系统保护,二、概念与定位,确认因故障造成负荷转移,动态复故障计算,自适应过负荷保护,切负荷策略,系统保护方案设计、实现与试验,正常运行信息,故障后信息,远方切负荷,检测二/多次扰动信息获取可能得到的信息,调高保护定值增长时延,调度/WPS,故障切除后信息,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,本地切负荷,三、系统结构,潮流转移识别,二次扰动等时间域信息建模和数据挖掘基于本地信息的潮流转移过负荷识别,自适应保护理念和方法,研究设备承受过电流的能力，建立承受时间曲线潮流转移识别后，自动调整保护的动作时间,基于站域信息的保护和紧急控制的融合,基于站内的站域（广域）信息确定变电站是否需要减载，减多少远方切机切负荷，下级变电站高速通信网,三、系统结构,二次扰动信息,正常运行,二次扰动（时间域）信息的挖掘利用完全基于本地量，不依赖于通信,3.1基于本地信息识别潮流转移,,区外故障,故障消失后过载,0.1s,0.16s,故障隔离和恢复,计算线路过载量和承受时间自适应整定保护的时间定值，为采取紧急控制措施争取时间提供过载量和承受时间，构成减载策略,保护区域内故障,潮流转移过负荷,3.2自适应保护理念与方法,确定减载点和减载量比较一个变电站进线和出线的过载量严重过载时的紧急措施，缓解而非消除过负荷，快速有效，不一定最优,,,,L1,L2,L3,,,,M,N,E,F,,,,,,,,,,,,,,,,,本地减载（变电站内）,远方切机负荷,给下级变电站发出允许减载信号和过载信息,3.3基于站域信息的保护与紧急控制融合,,四、实现方式,系统保护与集中式后备保护相结合；逻辑继电器R1/R2/R3分别根据本线路信息完成后备保护、识别潮流转移、自适应改变定值；逻辑继电器R负责收集R1/R2/R3的信息，制定减载策略,二次扰动信息与无通道保护,二次扰动信息,变电站集成保护控制系统,四、实现方式,结论,重新定义了系统保护，以同时保护设备和系统为目标。从保护角度出发，把消除过负荷而不是简单切除过负荷设备作为首要目标。从根本上改变了现有保护准则和理念，是继电保护理论的新发展。系统保护可以有效防止大面积停电事故的发生，可以作为在建的坚强智能电网的组成部分。基于本地信息的系统保护是一个典型的、可实现的系统保护方案，它基于故障发生后断路器动作等二次、三次扰动信息构成，可以快速实现。仿真结果支持基于本地信息的系统保护方案和本文所提出的系统保护思想。,谢谢各位,