供配电线路自适应保护系统的算法与通信研究电机与电器专业论文.docx

哈尔滨工业大学工学博士学位论文 哈尔滨工业大学工学博士学位论文 Abstract Abstract - - PAGE IV - - - III - Morlet 复小波幅值算法是在深入研究各参数对给出的 Morlet 复小波幅值算 法性能的影响基础上，针对全周 Morlet 复小波幅值算法不能滤除 2 次谐波 分量的问题提出的，它可有效滤除衰减直流分量并具有较好的频率特性与较 高的计算精度。所提出的 Symlets 小波幅值辅助算法可精确捕捉故障发生时 刻并能在较短的时间内定量预测出故障后电流幅值。结合这两种算法各自的 优点，确定在供配电线路正常运行时，利用 sym3 小波对其电流信号进行分 解、重构，由重构后高频分量的模极大值预测电流幅值，捕捉故障发生时 刻；故障发生后，采用差分滤波器加全周 Morlet 复小波幅值算法计算供配 电线路电流的基波幅值。 通信的可靠性与信息传输的快速性决定了供配电线路自适应保护系统的 可用性。在深入研究DeviceNet网络模型、报文类型、I/O数据触发方式、通 信连接、对象建模、设备描述等关键技术基础上，给出了自适应保护装置这 一具体现场设备的设备描述、对象模型及其DeviceNet通信功能的实现方法 与过程。运用现场总线传送延时模型与性能评价指标分析了自适应保护系统 变电站层DeviceNet通信的传送延时、吞吐量、网络效率与网络利用率，验 证了 DeviceNet 通信的实时性、可靠性。对自适应保护系统变电站层 DeviceNet通信网络进行了通信功能验证。分析了自适应保护系统集控中心 层工业以太网周期性通信的传送延时，验证了工业以太网数据传输的实时 性。 为解决自适应保护系统变电站层硬件组成与数据传输这一基础问题，提 出并实现了变电站层的技术方案。变电站层是由作为主节点的包含 PCI DeviceNet板卡的工控机（变电站控制中心）与作为从节点的多个供配电线 路自适应保护装置组成的DeviceNet网络，主节点与各从节点可实现高效、 实时的DeviceNet通信。设计了PCI DeviceNet板卡驱动程序与变电站层系统 监控程序。给出了提高自适应保护装置数据采集精度的几点措施，并对其数 据采集的精度与误差进行了分析。 关键词 供配电线路；自适应保护；小波分析；DeviceNet；工业以太 网 Abstract Protective relays are necessary part for power system’s safe operating. Traditional protective relays have no or worse communication ability. Their settings are gotten off-line and are invariable in operating. So they can not get the optimal protecting effect and can not satisfy selectivity, speediness and sensitivity of power system sometimes. Adaptive protection can get its settings on-line and the optimal operating state. Adaptive protection device uses local information only and can only adapt to changes of system impedance of less area of power system. Via communication network, adaptive protection system uses information of the system, realizing strategy of adaptive protection function and adatpvie protection algorithm. It can adapt to various changes of system impedance of power system and get the optimal protecting effect. Adaptive protection algorithm, wavelet amplitude algorithm, key technologies of DeviceNet, transmission delay of DeviceNet and Ethernet communication are studi