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随着大量数字化变电站的建设和广域同步测量技术的不断成熟与发展。为从根本上改善和提高继电保护的性能提供了契机。为此在新时期大型电网环境下重新审视传统继电保护系统存在的问题,研究如何能够快速识别和隔离故障、简化保护整定计算、能够完成预防控制、紧急控制电网事故的广域数字式保护原理和配置方案.是目前保障电网安稳运行的重要内容。同时,故障的快速定位与隔离、系统运行方式变更后的保护在线自适应整定也是未来智能电网要实现的主要自愈功能。 本文通过对广域保护理论、实际应用的现状及研究分析进行了介绍,阐述了对广域保护的理解,描述了广域数字式保护总体规划及功能划分。 本文以传统差动保护原理为基础,提出了以广域稳态差动元件和广域工频变化量差动元件配合组成广域差动I段保护,实现主保护功能,以广域零序差动元件、瞬时差动元件作为辅助判据,实现短延时跳闸的保护思路。并重点研究了CT断线、死区故障、开关失灵时的处理方法。采用按开关分区配置差动的原则,并与黑龙江中部电网三座变电站为例,详细论述了广域差动保护配置,以及对死区故障、开关失灵等问题的解决方案。 采用电力系统SDH通信网络实现了主站与子站连接,通过1Gbit以太网实现了站内连接,采用基于IEEE-1588技术实现了广域保护同步采样,并通过试验数据表明,同步采样及数据传输完全满足继电保护装置的要求。 在此基础上生产出第一台广域保护装置样机,在动态模拟实验室进行了动态模拟试验,全部动模试验结果表明,广域差动保护装置在各种运行方式及故障状态下,能正确判断故障位置并且出口动作,相比传统保护具有很大的优越性。 广域保护是作为一名继电工作者对新原理、新技术的一次探索,广域保护是智能变电站发展的一个重要方向,随着智能电网的推进,对广域保护的研究也会越来越深入。