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高压输电线路微机保护系统的研究与开发

荣彩霞  
【摘要】:高压输电线路是电力系统中最重要的电气元件,线路保护性能对电力系统的安全稳定运行有着十分重要的影响。近年来,随着我国高压电网建设的快速发展,电网自动化水平的不断提高,对高压线路保护性能提出了新的更高要求。与此同时,计算机技术的进步,特别是高性能DSP 芯片的出现和应用,使得微机保护硬件平台资源更丰富,计算速度更快,为保护的功能完善提供了良好的硬件支持。因此,利用线路保护原理研究的新成果,以高性能硬件平台为基础,研究和开发性能更好的高压线路微机保护具有重要的理论和现实意义。 论文首先对微机线路保护的发展历史和研究现状以及新进展进行了综述和分析,在此基础上,根据高压线路保护的运行特点和应用要求,提出了一种新型高压线路微机保护的总体设计方案。文中系统介绍了总体方案的设计原则和保护装置的功能配置,并对保护系统的硬件结构和主要插件的设计特点进行了说明。 保护原理是保护系统研究与开发的核心和基础。在保护方案设计中,借鉴和应用了近年来在保护原理研究中的新成果,主要包括基于序补偿电压模值比较的方向元件、三相电流综合突变量启动元件、新型故障选相元件等。文中对装置中采用的主要保护原理进行了介绍和分析。 软件设计是保护装置研制过程中的工作重点,在软件设计中,采用了基于“继电器功能模块”的软件设计方法。该方法摒弃了传统的基于流程图的设计思路,将软件的时序与逻辑分离,模块性好,结构清晰,软件的开发、维护方便。同时便于记录、分析各“继电器”功能模块的动作情况和变化过程,为保护软件调试和事故情况下的保护动作行为分析提供了极大方便。文中系统介绍了基于“继电器功能模块”的程序设计方法和具体实现技术。 保护装置的人机交互通过上层管理单元实现,主要完成装置的运行/调试管理、线路运行参数的在线监测以及数据通讯服务等任务。论文对上层管理单元的功能特点、软件结构以及主要模块的编程实现方法进行了阐述。


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