微机保护动作逻辑建模与动态分析 modeling and dynamic analysis of microcomputer-based protection operation logic.pdfVIP

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微机保护动作逻辑建模与动态分析 modeling and dynamic analysis of microcomputer-based protection operation logic

第33卷第11期 电力系统自动化 Vol-33No.11 AutomationofElectricPower 10.2009 2009年6月10日 Systems June 微机保护动作逻辑建模与动态分析 戴志辉,王增平 (华北电力大学电气与电子工程学院,河北省保定市071003) 摘要:针对目前保护逻辑图绘制软件只有显示作用而没有微机保护所需的逻辑动作透明化分析功 能的不足,在混杂系统概念的基础上,建立了新的基于可编程赋时Petri网(PTPN)的继电保护动 作逻辑准混杂模型。扩展了基于赋时Petri网和矢量图元的保护逻辑元件库及逻辑分析模块,开 发了图形化保护逻辑分析平台,可应用于保护动作过程回放和保护逻辑程序的调试,满足动态显示 和保护逻辑分析等要求。以距离保护中振荡闭锁开放判据为例,验证了该模型的正确性和可靠性。 关键词:准混杂模型;继电保护逻辑;动态分析;赋时Petri网 中图分类号:TM774 ’ 0 引言 系统模式集合;变迁T为电力系统事件集合;输入 弧J为连接库所与变迁的弧,表示当前运行模式与 国际上对混杂系统的研究在应用方面已经取得 将要发生事件之间的关系;输出弧。为连接变迁与 一些进展,利用混杂系统理论来研究电力系统动态 库所的弧,表示当前发生的事件与下一个系统模式 描述、分析及控制等问题方兴未艾。在混杂系统或 之间的关系。在实际中,一个事件的发生往往需要 混杂控制系统的研究中,自动机理论的发展最为广 一个时间过程,所以定义有时间概念的Petri网为 泛【l。3]。Petri网模型可视为有限自动机的扩展, Petri网的标识规则更善于处理系统的复杂过程,且 rf],该区间成为变迁的持续时间。在持续时间内, 能对混杂系统内部的冲突进行建模¨_6]。在微机保 Petri网的标识保持不变,只有当变迁触发完成时刻 护逻辑中,由于时间元件的存在,使其成为既具有连 r,,Petri网的标识才发生变化。根据不同的时间作 续变量动态行为,又具有离散事件变量动态行为以 及这2种行为相互的作用,但由于保护逻辑在时间 每个变迁定义一对非负的实数,表示变迁使能后的 尺度上的动态行为并不复杂,这里认为它是一种“准 最早发生时问和最晚发生时间,这一点符合保护逻 混杂系统”。另一方面,基于图形化平台实现数据信 辑中常用的3种时间元件的特性。 息可视化分析是电力上层应用系统的发展趋势1_7-9]。 保护逻辑中逻辑元件的动态取决于所规定的逻 但遗憾的是,目前用于逻辑图绘制和保护上层分析 辑特性,用非线性时变微分代数方程来描述: 软件只有逻辑量显示作用,没有微机保护所需要的 由,=fr(硼,,U,,5,) (1) 逻辑动作透明化的分析功能。因此

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