Информационный анализ линий электропередачи и способов их защиты

• Автор: Иванов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Чебоксары
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПРИ Е НАБЛЮДЕНИИ С ОДНОЙ СТОРОНЫ

1.1 Условия нераспознаваемости коротких замыканий

1.2 Явление неопределенности

1.2.1 Универсальность явления неопределенности

1.3 Явление неопределенности при несимметричных замыканиях

1.4 Междуфазное замыкание.

1.5 Однофазное замыкание

1.6 Двухфазное замыкание на землю.

1.7 Условия неоднозначности.

1.8 Рапознаваемость зоны замыкания в линии электропередачи

1.8.1 Условия нераспознаваемости в базисе симметричных
составляющих.
1.8.2 Эквивалентирование имитационной модели электропередачи
1.9 Результаты информационного анализа
1.9.1 Однородная линия электропередачи
1.9.2 Неоднородная линия электропередачи
1.9.3 Линия электропередачи с обходными связями.
1. Выводы
2. РАСПОЗНАВАНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЙ В ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПРИ Е НАБЛЮДЕНИИ С ОДНОЙ СТОРОНЫ
2.1 Информационный анализ традиционных алгоритмов защиты
2.1.1 Распознающие свойства фазового селектора
2.1.2 Информационный анализ реле сопротивления
2.1.3 Информационный анализ токовой защиты
2.2 Дистанционная защита на базе виртуальных реле
2.2.1 Имитационные и алгоритмические модели
2.2.2 Виртуальные реле.
2.2.3 Дистанционная защита.
2.3 Дистанционная защита серии Бреслер.
2.3.1 Однофазное замыкание.
2.3.2 Двухфазное замыкание на землю
2.4 Выводы.
3. ОСНОВНАЯ ЗАЩИТА ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ОТВЕТВИТЕЛЬНЫМИ ПОДСТАНЦИЯМИ
3.1 Погрешности при измерении токов
3.2 Распознаваемость замыканий.
3.2.1 Распознаваемость на основе токовой информации
3.2.2 Распознаваемость замыканий с привлечением напряжений с одной
стороны линии электропередачи.
3.3 Исследование традиционных способов защиты линии с отпайкой
3.3.1 Алгоритмы продольной защиты линии
3.3.2 Способ отстройки от замыканий за ответвлениями.
3.4 Высокочувствительное реле сопротивления для отстройки от
замыканий за ответвлениями
3.5 Выводы.
4. ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В НЕПОЛНОФАЗНОМ РЕЖИМЕ.
4.1 Моделирование линии в неполнофазных режимах.
4.1.1 Моделирование установившихся режимов
4.1.2 Моделирование переходных процессов
4.2 Защита линии в неполнофазных режимах
4.2.1 Токовые защиты
4.2.2 Дистанционная защита линии
4.2.3 Защита на базе виртуальных реле.
4.3 Фиксация факта погасшей дуги в цикле ОАПВ.
4.3.1 Отслеживаемы и альтернативные режимы
4.3.2 Распознаваемость замыканий в неполнофазном режиме
4.3.3 Орган фиксации погасания дуги в цикле ОАПВ
4.4 Универсальный фильтр ортогональных составляющих.
4.4.1 Интервальный одноканальный фильтр ортогональных составляющих
4.4.2 Интервальный многоканальный фильтр ортогональных составляющих
4.4.3 Подавление экспоненциального сигнала
4.4.4 Выделения сигнала основной частоты на фоне колебательного переходного процесса
4.5 Выводы
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
6. ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРОГРАММА ШРОЛМАМАЬУЗ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО АНАЛИЗА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСАЬС
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ПРОГРАММА РАСЧТА УСТАВОК ЗАЩИТЫ ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ БРЕСЛЕР СБСВР.
Введение


Тем самым сделан шаг в направлении информационного анализа процессов в электрических системах. В главе рассматриваются вопросы распознаваемости зоны повреждения в линии электропередачи ЛЭП при е наблюдении с одной стороны. Проблема распознаваемости обязана своим происхождением явлению нераспознаваемости. С нераспознаваемостыо некоторых коротких замыканий пришлось столкнуться в ходе разработки локатора повреждения линии электропередачи ,. Изучение этого явления привело к выводу о том, что оно принадлежит к числу физических свойств наблюдаемого объекта, а наблюдатель со своей ограниченной информационной базой ничего с этим поделать не может. Следствием стал принцип информационного совершенства релейной защиты, ставящий задачу повышения распознающей способности до того предела, который устанавливается явлением нераспознаваемости . Разработан инструмент исследования подобных явлений, получивший название информационного анализа 9,. Очерчен круг задач релейной защиты, решаемых с его помощью . Выяснилось, что информационный анализ объединяет в одно целое задачи собственно защиты с задачами локации, селекции, фильтрации и сегментации . Настоящая глава посвящена явлению нераспознаваемости места и зоны короткого замыкания в произвольном объекте, характеризуемом линейной информационной моделью и наблюдаемом в синусоидальных режимах до и после замыкания. Как будет показано, нераспознаваемость существует в двух ипостасях. В наиболее резкой форме в виде явления неопределенности, когда на равных основаниях можно подозревать замыкание в любом месте объекта. В более мягкой форме в виде явления неоднозначности, когда неразличимы замыкания в двух, по меньшей мере, местах. Они проистекают из свойств электрической системы, эквивалентируемой относительно места замыкания. Замеры являются функциями объектных параметров. Если решается задача локации, то накладывается единственное ограничение уруа при идентичных функциях Уаао и Урэд. Если же функции различны, то подобного ограничения не существует например, Р режим, представляющий собой замыкание на параллельной линии. Нераспознаваемость отслеживаемой ситуации констатируется в том случае, если условия . Упр и V элементов вектора Упр и У. Ключевая роль в признании
ситуации нераспознаваемой принадлежит условию 1. Что же касается условия 1. Упр, т. В результате вдвое сокращается общее число варьируемых параметров хнорм в равенстве 1. Ум,мю ХМК1 Ург, 1. Я 0. Уав исрасп. Пусть УМ,уМ Упр,пр 2т, модули и, соответственно, аргументы комплексов Умкз, Упр,2вн. И фвн ОТ значения Xу. Последствия таковы, что закономерность 1. ЦСОБф,
у у. П . ПфьЬсф,. Безусловно, неопределенность распространяется и на замер величины V в текущем режиме. Наблюдатель трхфазного замыкания получает информацию из двух величин тока и напряжения, фиксируемых в двух режимах. Функция неопределенности 1. V на или же на и, однако в ходе е анализа существуют разные возможности упрощения для тока и для напряжения. Так, для тока реально допущение, что мкзпр 1, и тогда из 1. Хш 2ви8трвп реактивная часть внутреннего сопротивления. Как видно из 1. В этой связи заметим, что оно выполняется на примной стороне электропередачи и не выполняется на передающей стороне. X со, также свободен от неопределнности. Уровень функции неопределенности хорошо подходит в качестве теоретического мерила информационной ценности наблюдаемого процесса. Отсюда сразу же следует вывод о принципиально более высокой ценности результатов наблюдения на передающей стороне электропередачи. Однако зависимость между аварийными составляющими напряжения и тока 1. Заметим, что от данного недостатка избавлен набор величин, измеренных на разных сторонах линии. Обратим внимание на структуру функции неопределенности 1. Чтобы проследить за тем, как возникает неопределенность при несимметричных замыканиях, необходимо представить наблюдаемые величины в форме 1. У, где р 1,2,0 индексы прямой, обратной и нулевой последовательностей, 2,1,1,1 символы междуфазного, однофазного и двухфазного замыкания на землю. Каждому типу замыкания соответствует своя структура эквивалентного генератора рис.