Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования Еремеев Дмитрий Григорьевич

Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования
<
Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Еремеев Дмитрий Григорьевич. Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования : диссертация ... кандидата технических наук : 05.14.02 / Еремеев Дмитрий Григорьевич; [Место защиты: ФГОУВПО "Чувашский государственный университет"].- Чебоксары, 2010.- 151 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

1. Математическое моделирование контролируемого защитой объекта 9

1.1. Задача моделирования и описание основных этапов 9

1.2. Имитационная модель объекта 11

1.3. Алгоритмическая модель объекта 19

1.4. Матрицы переключений 25

1.5. Эквивалентирование ответвлений 30

1.6. Практическое применение метода 32

2. Метод выявления повреждений в ответвлениях линии электропередачи 47

2.1. Анализ возможностей методов выявления повреждений в линиях электропередачи 47

2.2. Абсолютная нераспознаваемость 52

2.3. Распознаваемость через оптимизационную процедуру 57

2.4. Модуль распознавания на базе нейронной сети 62

2.5. Предельные возможности метода 65

3. Микропроцессорное устройство защиты дальнего резервирования 69

3.1. Общие требования к характеристикам защиты 69

3.2. Структура микропроцессорного терминала 69

3.2.1. Аппаратная часть 70

3.2.2. Электромагнитная совместимость 73

3.3. Алгоритм защиты дальнего резервирования 77

3.3.1. Программные модули защиты 77

3.3.2. Измерительные органы защиты 84

3.3.3. Обработка файлов цифровых осциллограмм 87

3.4. Автоматическая система тестирования 94

3.5. Внешние программные комплексы 95

3.5.1. Анализ работы защиты дальнего резервирования 95

3.5.2. Программные модули расчета уставок 95

3.5.3. Организация удаленного доступа через последовательный порт 96

4. Исследование опытных и серийных образцов микропроцессорной защиты 99

4.1. Исследование защиты, установленной на линии 110 кВ «Орша-Бобр» 99

4.2. . Исследование защиты, установленной на линии 110 кВ «Саянская « Агинская» 101

4.3. Исседование защиты, установленной на линии 110 кВ «Глубокое-Полоцк» 102

4.4. Исследование защиты, установленной на ГОК «Карельский окатыш» 106

Заключение 114

Список литературы 116

Приложения 126

Введение к работе

Рост зависимости общества от электроэнергии вызывает повышение требований к надежности электроснабжения. Предотвращение развития аварий и создание условий быстрого восстановления энергосистем при повреждениях отдельных элементов становится ключевой задачей релейной защиты и противоаварийной автоматики. В этой связи совершенствование резервных защит, устанавливаемых на основных элементах энергосистем, играет важную роль в достижении требуемой надежности электроснабжения и представляет собой крупную и актуальную научно-техническую задачу [1].

В соответствии с объективными закономерностями развития усложняется конфигурация электроэнергетических систем, снижаются перегрузочные способности оборудования, и происходит сближение параметров, характеризующих аварийные и нормальные режимы. В этих условиях все большая ответственность за предотвращения развитии аварий возлагается на резервные защиты.

Усложнение электроэнергетических систем неизбежно сопровождается увеличением вероятности неправильного действия основных защит, коммутационных и других элементов.

Существующие резервные защиты дальнего резервирования не обладают достаточной чувствительностью при удаленных коротких замыканиях, особенно за трансформатором на ответвлении высоковольтной линии в сложных магистральных сетях [2-5].

Особые трудности выявления повреждений возникают в сильно нагруженных транзитных линиях, где токи короткого замыкания за трансформатором сопоставимы с токами нагрузки.

В представленной работе актуальная задача построения высокочувствительной защиты дальнего резервирования решена.

Создан более совершенный алгоритм дальнего резервирования на основе метода каскадного эквивалентирования в фазных координатах контролируемых

объектов. Результаты использованы при производстве защиты дальнего резервирования Бреслер-0301, выпускаемых НПП Бреслер серийно.

Осуществление этой разработки потребовало решения ряда задач научно-технического характера.

  1. Разработки имитационной и алгоритмической модели защищаемых объектов на основе каскадной структуры, которые позволили выявлять повреждения на большом удалении от места установки защиты. В основу моделей положен универсальный подход к эквивалентированию участков с особыми проводами. Это позволило получить достаточно высокую чувствительность вновь созданной защиты.

  2. Исследования предельных возможностей выявления повреждений с помощью разработанных алгоритмов и моделей. Для этого применен информационный анализ. С учетом полученных результатов синтезирован модуль распознавания поврежденной отпайки на базе теории нейронных сетей.

  1. Разработки методики выбора уставок, обеспечивающей более высокую степень чувствительности и селективности. Показана необходимость представления уставок в виде многомерного вектора параметров. Благодаря этому разработанная защита обладает повышенной чувствительностью и селективностью.

  2. Разработки конкретных программ реализации алгоритмов защиты, при этом предложены новые специальные алгоритмы сжатия сигналов на основе вейвлет-анализа. Применение этих алгоритмов позволило существенно сократить время передачи осциллограмм на верхний уровень АСУТП.

Для решения поставленных задач привлекались методы теоретических основ релейной защиты, теории цепей, математического моделирования, а также вычислительные имитационные пакеты.

Получены теоретические и прикладные результаты в области имитационного моделирования, распознавания повреждений ЛЭП.

Разработаны методы имитационного и алгоритмического моделирования многопроводных систем в базисе фазных координат с учетом особых проводов, способы их преобразования и эквивалентирования.

Исследованы свойства информационных составляющих электрических величин линии электропередачи, на основе чего определена предельная распознаваемость поврежденного ответвления линии электропередачи.

Развиты представления об алгоритмических реле сопротивлния (АРС) и разработана методика расчета их уставочных характеристик.

Разработан и внедрен в системе "MatLab" программный модуль для расчета коротких замыканий в линиях электропередачи в базисе фазных координат с учетом особых проводов.

Предложены структура и метод синтеза АРС в фазных координатах для дистанционной адаптивной защиты с повышенной чувствительностью.

Разработана, реализована и внедрена в эксплуатацию микропроцессорная защита дальнего резервирования типа Бреслер, предложен алгоритм сжатия цифровых осциллограмм, построена система тестирования в реальном времени с протоколированием событий.

Теоретические и практические результаты, полученные в диссертационной работе, использованы при создании в НЛП "Бреслер" микропроцессорной защиты дальнего резервирования "Бреслер —0301", установленной на ряде объектов в энергосистемах Белоруссии, Красноярскэнерго, в Карелии (Костомукшский ГОК), при разработке программных модулей расчета уставок этой защиты, а также для разработки имитационной программы в среде "MatLab", предназначенной для расчета аварийных процессов в одиночной линии с ответвлениями. Разработка модуля сжатия осциллограмм частично выполнена во время стажировки в компании "ABB Automation Technology Products", Швеция, Вастерас в июне - сентябре 2001 г.

В первой главе диссертации развивается подход к имитационному и алгоритмическому моделированию защищаемого объекта через

многопроводные системы, в которых не делается различий между обрывами и замыканиями. При этом токи и напряжения представляются в виде универсального вектора электрических величин. Рассматривались различные способы эквивалентирования матриц передачи представляющих однородные участки объекта. Отдельно рассмотрены способы эквивалентирования линии с различным числом ответвлений на линии при любом числе источников электроснабжения на концах. На конкретных примерах показана техника применения метода каскадного эквивалентирования при наличии закороток и обрывов части проводов многопроводной системы.

Во второй главе приведены результаты исследования абсолютной нераспознаваемости трехфазных коротких замыканий в одном из ответвлений линии электропередачи от замыканий в другом ответвлении. Ставилась цель наделить защиту способностью распознавать поврежденную отпайку. Найдена аналитическая зависимость, характеризующая предельную распознаваемость. Предложены способы избавления от локальных минимумов при запуске процедуры минимизации Нелдера-Мида. Разработан модуль выявления поврежденной отпайки на основе нейронной сети. Рассмотрены процедуры подготовки обучающих множеств, обучения нейронной сети. Проанализированы предельные характеристики метода выявления поврежденного ответвления на базе нейронной сети.

В третьей главе рассматривается структура микропроцессорного терминала, алгоритмы и программы, разработанной при участии автора защиты дальнего резервирования, автоматическая система тестирования защиты и внешние программные комплексы, сопровождающие защиту дальнего резервирования. Описана разработка процедуры компрессии цифровых осциллограмм для ускоренного модемного доступа к аварийной информации. Рассматривались алгоритмы, которые могут быть реализованы в резидентом программном обеспечении терминала при минимальных вычислительных ресурсах. Для решения задачи применялся аппарат дискретного вейвлет-преобразования. Представлены результаты исследования алгоритмов

компрессии. Рассмотрены вопросы электромагнитной совместимости. Подробно представлена разработанная функция цифрового осциллографа — регистратора аварийных и анормальных процессов.

Четвертая, заключительная, глава посвящена анализу и исследованию установленных в энергосистемах терминалов защиты дальнего резервирования. Приведены результаты апробации разработанной защиты. Защита дальнего резервирования «Бреслер-0301» решает проблему дальнего резервирования во всех случаях, в том числе и тех, где невозможно дальнее резервирование традиционным способом или там, где нет вовсе дистанционной защиты, а токовая защита не обладает достаточной чувствительностью. Проведены испытания на объектах обоих типов.

Широкое внедрение результатов работы позволит повысить надежность электроснабжения потребителей и работы энергосистемы в целом, снизить затраты на эксплуатацию основного оборудования энергетических объектов.

Имитационная модель объекта

Модель электропередачи может быть представлена в виде каскадного соединения многополюсников, методы эквивалентирования которых хорошо известны. Ниже эти методы обобщаются применительно к эквивалентированию моделей разных видов и с произвольными числами особых проводов на каждом участке электропередачи. Особым будем называть провод, нарушающий условия каскадного соединения, т.е. оборванный, накоротко заземленный или соединенный с другим проводом. Всегда имеющаяся тривиальная возможность восстановить каскадное соединение с некоторой погрешностью, заменяя разрывы и закоротки большими и, соответственно, малыми сопротивлениями, не исключает необходимости в точных моделях хотя бы для оценки погрешности. Метод точного восстановления каскадного соединения разработан применительно к задачам определения места повреждения линий электропередачи и расчетам коротких замыканий с выделением слагающих свободного процесса. Рассматриваются обычные для данных приложений линейные задачи без учета таких явлений, как коронный разряд или насыщение трансформаторов. Найдена удобная для этих задач форма описания многопроводной системы, которая избавляет от необходимости вводить отдельные обозначения для величин в оборванных и закороченных проводах и выделять каким-либо образом частные случаи только одних обрывов или только металлических замыканий на землю. К особому случаю отнесено лишь металлическое замыкание между проводами. Для обобщенного описания достаточно экспоненциальной функции от матрицы, пропорциональной единой матрице удельных параметров многопроводной системы. Кроме избавления от погрешностей традиционного каскадного эквивалентирования, такой подход позволяет точнее учитывать пространственное расположение проводов фаз и грозозащитных тросов по сравнению с методом симметричных составляющих. При моделировании многопроводных ЛЭП можно выделить несколько основных этапов. Первое это разбиение рассматриваемого объекта на участки однородности. Затем производится расчет матриц прямой или обратной передачи в зависимости от характера модели (имитационная, алгоритмическая). При необходимости, для применения процедур избавления от особых проводов синтезируются матрицы переключения или перестановок, позволяющие привести величины на границах однородных участков к одному базису. Далее применяются основные процедуры эквивалентирования, разработанные специально для случаев наличия особых проводов. 1.2. Имитационная модель объекта В каскадном методе эквивалентирования многопроводной системы с особыми проводами принимались специальные обозначения векторов электрических величин: V = V[m] - га-мерный вектор, составленный из т напряжений и (или) токов, относящихся к группе из т проводов; V = УЦт] — вектор не вошедших в V[ra] токов и (или) напряжений этой группы; W = W[2«] - полный вектор всех напряжений и токов в произвольной точке я-проводной системы: (1.1) Если напряжения и токи системы строго разграничены полный вектор назовём упорядоченным: Полный вектор может быть составлен из упорядоченной и неупорядоченной частей Обобщенное описание однородного участка многопроводной линии сводится к тому, что вектор W (х), где х -координата линии, описывается матричным дифференциальным уравнением — (п х п) — мерные симметрические матрицы собственных и взаимных первичных сопротивлений и, соответственно, ёмкостных коэффициентов. Решение однородного уравнения (7) Если Wj и W2 — векторы величин на входе и выходе участка многопроводной линии, представленного в виде (2я-Ы)-полюсника с матрицами прямой и обратной передачи А и В , то из (1.9) следует описание соответствующего многополюсника Далее понятие участка обобщается, приобретая смысл каскада, т.е. каскадного соединения некоторого числа многополюсников. Участки начинаются и (или) заканчиваются в местах обрывов и (или) закороток, подразделяясь соответственно на начальный, конечный и промежуточные. Система без промежуточных участков, с источниками на входе и без источников на выходе, не имеет на выходе никаких иных проводов, кроме особых, и потому представляет собой в данной классификации конечный участок. Если в некотором месте линии насчитывается т особых и, следовательно, п — т нормальных проводов, то состояние системы в том месе будем характеризовать неупорядоченным вектором (1.4) с V [т] = О Модель линии образована нарушенным обрывами и закоротками каскадным соединением (2nt +1 )-полюсников, где і — номер участка. Особые провода покажем на схемах сдвоенными линиями, частью с обрывами, частью с закоротками (рис. 1.1). Участок с одинаковым числом особых проводов на входе и выходе {тх-т2=гп) назовём каноническим (рис. 1.1 а).

Абсолютная нераспознаваемость

Исследование выполнено при помощи процедуры минимизации Нелдера-Мида (приложение 3). Метод Нелдера-Мида является развитием симплексного метода Спендли, Хекста и Химсворта. Выпуклая оболочка множества (т7+1)-й равноудаленной точки в «-мерном пространстве называется регулярным симплексом. Эта конфигурация рассматривается в методе Спендли, Хекста и Химсворта. В двухмерном пространстве регулярным симплексом является правильный треугольник, а в трехмерном -правильный тетраэдр. Идея метода состоит в сравнении значений функции в (п+1) вершинах симплекса и перемещении симплекса в направлении оптимальной точки с помощью итерационной процедуры. В симплексном методе, предложенном первоначально, регулярный симплекс использовался на каждом этапе. Нелдер и Мид предложили несколько модификаций этого метода, допускающих, чтобы симплексы были неправильными. В результате получился очень надежный метод прямого поиска, являющийся одним из самых эффективных при п 6. Главными особенностями алгоритма можно назвать следующие: Метод Нелдера-Мида не накладывает ограничений на гладкость функции. Данный метод явялется эффективным при низкой скорости вычисления минимизируемой функции. Как правило, на каждой итерации происходит вычисление значения функции не более чем в 3 точках. Отсутствие теории сходимости. Алгоритм может расходиться даже на гладких функциях.

Рассматривалась целевая функция вида Внимание уделялось трехфазному короткому замыканию во вторичной обмотке трансформатора мощностью 2,5МВА (рис. 2.2 а,б), другие параметры представлены в табл 2.2. В качестве модуля распознавания поврежденной отпайки исследовалась многослойная нейронная сеть (НС) - многослойный персептрон (рис. 2.10) с алгоритмом обучения обратного распространения. Выбор обусловлен тем, что именно на данной НС получены впечатляющие результаты в различных областях науки и техники [65-68]. g где і - номер входа, j - номер нейрона в слое, / - номер слоя, п - число нейронов в последнем слое, m - число слоев, х - входные сигналы, w -весовые коэффициенты, NET - взвешенная сумма входных сигналов, 6 -пороговый уровень данного нейрона, F - функция активации. для решения поставленной задачи необходимо (приложение 3): 1) выбрать число слоев и нейронов в слоях; 2) задать диапазон изменения входов, выходов; 3) произвести обучение, т.е. подобрать параметры НС так, чтобы задача решалась наилучшим образом. Наиболее сложно подобрать структуру НС. Слишком простая для данной задачи НС вовсе не обучится или будет работать с ошибками. Слишком сложная НС может дать эффект непредсказуемого изменения выходного сигнала при малом изменении входного, вследствие слишком нелинейной зависимости вход-выход. У автора имеется положительный опыт применения НС для задач распознавания аварийных состояний. Для распознавания поврежденной отпайки в качестве информационных параметров использовалось комплексное сопротивление прямой последовательности, условия те же что и в разделе 2.2. Суммарное число нейронов в НС — 16, структура нейронной сети показана на рис. 2.11. Общее время на подготовку обучающего множества, обучение и тестирование обученной НС составило примерно 16 часов.

Структура микропроцессорного терминала

Для обеспечения требуемой точности измерений токов, как в нормальном так и в аварийных режимах токовые аналоговые входы было решено собирать из двух трансформаторов чтобы расширить линейный диапазон. грубого и точного. Когда измеряемый ток увеличивался, например, в случае короткого замыкания на линии, то точный токовый трансформатор насыщался и в расчет берется отчет грубого токового трансформатора. Таким образом, обеспечивалась требуемая точность фильтрации токовых значений.

В новой версии в качестве энергонезависимой памяти применялись флэш карты формата SD. Причем в качестве внешнего носителя применялись точно такие же флэш карты, а не дискеты как в первой версии. Кроме того, появилась возможность подключать внешние устройства флэш-памяти с интерфейсом USB. Файлы осциллограмм и других данных защиты на этих картах формируются в стандартной файловой системе FAT. Это позволило легко считывать цифровые осциллограммы стандартными средствами операционной системы рабочей станции (персональный компьютер). Для этого была переработана основная микропроцессорная плата с главным микропроцессором. На плате блока питания было увеличено количество выходных реле, позволившее выводить дополнительных дискретные выходы для осуществления, например, блокировок в схемах АПВ. Модули дискретных входов также были обновлены для повышения надежности, а также модуль входных аналоговых входов был составлен из новых трансформаторов с увеличенным участком линейности кривой намагниченности сердечника. Это позволило увеличить точность измерения наблюдаемых токов и напряжений защищаемой линии электропередачи.

Аналоговые входы Электромагнитная совместимость (ЭМС) радиоэлектронного (а также электронного и электротехнического) средства (РЭС) — это его способность функционировать совместно и одновременно с другими техническими средствами в условиях возможного влияния непреднамеренных электромагнитных помех , не создавая при этом недопустимых помех другим средствам.

В реальных условиях в месте расположения РЭС действует большое число различного рода излучений, учёт которых возможен при помощи методов теории вероятности и математической статистики. Обеспечение нормальной работы совместно работающих РЭС является целью ЭМС как научной проблемы. Предметом же изучения можно считать выявление закономерностей мешающего взаимодействия совместно работающих РЭС, на базе которых формируются рекомендации для достижения цели.

При проведении испытаний на ЭМС контролировалось отсутствие ложных срабатываний во время воздействия помех или других факторов, описанных в нормативных документах (табл. 3.1), работоспособность испытываемых терминалов защиты дальнего резервирования до и после воздействия. Разработанная защита успешно прошли испытание на стойкость к помехам согласно требованиям нормативных документов (табл. 3.1).

Программные модули ЗДР Архитектура центрального процессора, установленного в терминале совместима с 8хС251 производства Intel. Резидентная программа разбивается на программные модули, часть из которых выполняется в подпрограммах прерывания. 8хС251 имеет 2 внешних прерывания (INTO# и INT1#), 3 прерывания таймера (timers О, 1 и 2), одно прерывание программируемого массива счетчиков (РСА) и прерывание последовательного порта. Для реализации защиты главной подпрограммой прерывания является процедура, обслуживающая внешнее прерывание, возникающее с частотой 1200 Гц. В данной подпрограмме реализовано чтение выборки аналоговых и дискретных входов, обсчет всех фильтров, пусковые органы. Таким образом, схематически структуру резидентной программы можно представить следующим образом (рис. 3.3)

Рис. 3.3 В части резидентной программы автором перенесена резидентная программа защиты дальнего резервирования со старой платформы, а также реализованы дополнения: - подпрограммы реализации улучшенного алгоритма ЗДР; - подпрограмма цифрового осциллографа анормальных и аварийных режимов; - интерфейс ввода-вывода человек-машина. Просмотр, редактирование, ввод уставок через клавиатуру и дисплей на внешней панели терминала. - программа фильтра ортогональных составляющих. - дополнительные блокировки. - новые файлы цифровых осциллограмм с возможностью сжатия. Рассмотрим подробнее алгоритм цифрового осциллографа анормальных и аварийных режимов. Цифровой осциллограф разработан для сохранения мгновенных значений аналоговых сигналов (токи и напряжения) измеряемых на силовых подстанциях в электроэнергетических системах, а также для записи различных логических и дискретных сигналов релейной защиты, которые появляются при авариях в энергосистеме. При этом значения этих сигналов в предаварийном и поставарийном режимах также должны быть записаны. Далее под цифровым осциллографом (ЦО) будем понимать программную процедуру-функцию, написанную на языке Си. Рис. 3.4. Пример возникновения аварийного режима Существует несколько признаков, по которым ЦО опознает аварийный режим (рис. 3.4). 1. Если амплитуда или действующее значение аналогового сигнала превысит уставку для данного сигнала. 2. Если амплитуда или действующее значение аналогового сигнала станет меньше соответствующей уставки для этого сигнала. 3. Значения различных дискретных сигналов, подключенных к ЦО. К примеру, если первый дискретный сигнал равен логической единице. Замечание: Рассмотренные признаки могут использоваться в логической связи друг с другом. ЦО работает циклически с частотой дискретизации, заданной для осциллографирования. Так ЦО имеет неизменяемые уставки и переменные, которые могут меняться от цикла к циклу (рис. 3.5).

Исследование защиты, установленной на линии 110 кВ «Саянская « Агинская»

Аварийный режим Путь работы алгоритма: begin, module 1, condition 1, condition 3, condition 4, module 6, condition 5, module 7, condition 6, module 9, module 10, cycle 1 (module 11, module 12), cycle 2 (module 13), condition 7, module 15, end. Описание:

Condition 4 - условие, которое означает что, если текущее время аварии и время послеаварийного режима (в данном случае равно нулю) меньше чем предельное время и при этом текущее послеаварииное время таюке меньше чем уставка fTPost, то переход на "yes" ветвь. В блоке module 6 локальные переменные nAnCount, nBiCount ассоциированы с глобальными nFaultCnt, nFaultDIC для того чтобы сохранят данные в буфере аварийного режима. Обнуление счетчиков происходит в блоке module 9. Описание остальных модулей см. в разделе 5.1. Послеаварийный режим

Путь: begin, module 1, condition 1, condition 2, module 2, condition 4, module 6, condition 5, module 7, condition 6, module 9, module 10, cycle 1 (module 11, module 12), cycle 2 (module 13), condition 7, module 15, end. Описание:

Во время послеаварийного режима одно из условий выполняется (bFCPre -bFaultCond) = 1 или условие bPost = 1 Bt condition 2. В блоке module 2 счетчик времени послеаварийного режима nPostCnt инкрементируется. Описание остальных модулей см. выше. Условие залипання

Путь алгоритма в циклической части для определения залипання условия пуска: begin, module 1, condition 1, condition 3, module 3. Путь в подпрограмме создания цифровой осциллограммы module 16 - module 20, condition 8, module 21 - module 23 Описание:

Память для локальных буферов под данные аналоговых и дискретных каналов инициализируется в module 16. В блоке module 17,18 данные из буферов копируются в соответствующий локальный буфер. Копии буферов в module 19. В module 20 повторная инициализация некоторых глобальных переменных имеет место быть. Это нужно для того чтобы быть готовым к приему новых данных. В условии condition 8 переменная nDoublefaultLcl 0 (см module 3 и module 19). Так мы попадаем на выполнение module 21. В этом блоке запись заканчивается длиной равной длине буфера предаварийного режима. Флаг bFaultCond выставляется в значение "TRUE" для того чтобы ЦО начал работу с момента записи новых данных в аварийный буфер. Команды в блоках 16-21 должны быть выполнены до того, как ЦО начнет новый цикл операций. Далее происходит вывод данных в принятом формате и освобождение занятой памяти.

Рассмотренный ЦО не имеет ограничений на количество аналоговых и дискретных сигналов, имеет отклик на условия залипання. Все процессы записываются на одной частоте дискретизации. В дальнейшем можно улучшить следующие характеристики: исключить из рассмотрения сигнал, который вызывает постоянное срабатывание пусковых органов до момента, пока он не изменит своего состояния на противоположный; иметь возможность работать на разных частотах дискретизации для различных режимов, увеличивая, например, число отсчетов для переходного процесса.

Структурная схема терминала представлена на рис. 3.4. Входными аналоговыми сигналами терминала являются 3 фазных напряжения и тока, а так же токи и напряжения нулевой последовательности. Кроме того, заводится ряд дискретных сигналов, в зависимости от конкретного объекта, которые управляют логикой защиты (до 16 сигналов).

Блок фильтров выделяет основную гармонику токов и напряжений предаварииного, аварийного и текущего режимов, а так же текущие значения нулевой последовательности (токи и напряжения) расчетные и снимаемые с разомкнутого треугольника. Фильтр аварийных составляющих обладает некоторой децимацией, которая определяет время выделения аварийной составляющей, т.е. минимальное время срабатывания алгоритмического реле сопротивления.

Блок контроля неисправности цепей напряжения (БНН) определяет наличие нулевой последовательности, которая появляется либо при земляных КЗ, либо при неисправности цепей напряжения. В обоих случаях защита блокируется, т.к. земляные КЗ возможны только на стороне ВН трансформатора, и могут резервироваться токовыми защитами нулевой последовательности. На стороне НН трансформатора (6-10кВ) сеть с изолированной нейтралью и КЗ на землю не является аварийным режимом. Блокировка при неисправности цепей напряжения необходима для исключения ложной работы защиты.

Похожие диссертации на Разработка и исследование микропроцессорной защиты дальнего резервирования