1、繼電保護是電力系統(tǒng)安全運行必不可少的技術(shù)措施和重要手段。傳統(tǒng)繼電保護無通信能力或通信能力較差，均為孤立的保護，且其整定值均通過離線計算獲得，在運行中保持不變，無法使保護達到最佳保護效果，在靈敏性、選擇性與速動性方面甚至無法滿足電力系統(tǒng)對繼電保護的要求。自適應(yīng)保護能自動在線計算并修改保護整定值，使保護始終處于最佳工作狀態(tài)。保護裝置自適應(yīng)由于只利用本地信息，只能適應(yīng)較小范圍的系統(tǒng)運行方式變化。保護系統(tǒng)自適應(yīng)通過通信網(wǎng)絡(luò)，利用系統(tǒng)信息、自適應(yīng)

2、保護功能實現(xiàn)策略與自適應(yīng)保護算法，能適應(yīng)電力系統(tǒng)各種運行方式的變化，達到最佳保護效果。本文深入研究了自適應(yīng)保護系統(tǒng)所需解決的自適應(yīng)保護算法、小波幅值算法、DeviceNet關(guān)鍵技術(shù)及DeviceNet與工業(yè)以太網(wǎng)通信傳送延時等問題，構(gòu)建了一種新型的供配電線路自適應(yīng)保護系統(tǒng)。其應(yīng)用可提高供配電線路保護的選擇性、靈敏性與供配電線路運行的可靠性、安全性。
　　在充分調(diào)研國內(nèi)外自適應(yīng)保護系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，基于DeviceNet現(xiàn)場總線

3、與工業(yè)以太網(wǎng)以及給出的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了適用于35kV及以下電壓等級由生產(chǎn)設(shè)備層、間隔層、變電站層與集控中心層組成的供配電線路自適應(yīng)保護系統(tǒng)。為解決保護系統(tǒng)自適應(yīng)保護功能實現(xiàn)的問題，提出了自適應(yīng)整定算法、系統(tǒng)級自適應(yīng)保護功能實現(xiàn)策略與裝置級自適應(yīng)保護算法。所提出的自適應(yīng)整定算法、系統(tǒng)級自適應(yīng)保護功能實現(xiàn)策略綜合利用供配電線路自適應(yīng)保護裝置本地信息、變電站站內(nèi)信息與集控中心借助SCADA系統(tǒng)提供的一次、二次設(shè)備狀態(tài)信息及拓撲連接關(guān)系，自

4、動在線計算并修正保護整定值，實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)、運行方式及故障類型變化的自適應(yīng)。所提出的裝置級自適應(yīng)保護算法為自適應(yīng)三段式電流保護算法，應(yīng)用該算法對具體實例進行了分析；通過對該保護算法的改進，使其可適用于雙側(cè)電源供配電線路和更復(fù)雜供配電線路的帶方向和低電壓閉鎖的自適應(yīng)三段式電流保護。根據(jù)給出的自適應(yīng)保護裝置靈敏性、選擇性的校驗規(guī)則，在自適應(yīng)保護裝置整定完成后對其靈敏性、選擇性進行了實時校驗。
　　在供配電線路自適應(yīng)保護裝置自

5、適應(yīng)保護算法實現(xiàn)過程中，需計算供配電線路的電流幅值。針對全周傅里葉算法不能濾除衰減直流分量與頻率特性較差的問題，提出了適用于自適應(yīng)保護裝置的差分濾波器加全周Morlet復(fù)小波幅值算法與Symlets小波幅值輔助算法。所提出的差分濾波器加全周 Morlet復(fù)小波幅值算法是在深入研究各參數(shù)對給出的Morlet復(fù)小波幅值算法性能的影響基礎(chǔ)上，針對全周Morlet復(fù)小波幅值算法不能濾除2次諧波分量的問題提出的，它可有效濾除衰減直流分量并具有較好

6、的頻率特性與較高的計算精度。所提出的Symlets小波幅值輔助算法可精確捕捉故障發(fā)生時刻并能在較短的時間內(nèi)定量預(yù)測出故障后電流幅值。結(jié)合這兩種算法各自的優(yōu)點，確定在供配電線路正常運行時，利用sym3小波對其電流信號進行分解、重構(gòu)，由重構(gòu)后高頻分量的模極大值預(yù)測電流幅值，捕捉故障發(fā)生時刻；故障發(fā)生后，采用差分濾波器加全周Morlet復(fù)小波幅值算法計算供配電線路電流的基波幅值。
　　通信的可靠性與信息傳輸?shù)目焖傩詻Q定了供配電線路自適應(yīng)

7、保護系統(tǒng)的可用性。在深入研究DeviceNet網(wǎng)絡(luò)模型、報文類型、I/O數(shù)據(jù)觸發(fā)方式、通信連接、對象建模、設(shè)備描述等關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)上，給出了自適應(yīng)保護裝置這一具體現(xiàn)場設(shè)備的設(shè)備描述、對象模型及其DeviceNet通信功能的實現(xiàn)方法與過程。運用現(xiàn)場總線傳送延時模型與性能評價指標分析了自適應(yīng)保護系統(tǒng)變電站層DeviceNet通信的傳送延時、吞吐量、網(wǎng)絡(luò)效率與網(wǎng)絡(luò)利用率，驗證了DeviceNet通信的實時性、可靠性。對自適應(yīng)保護系統(tǒng)變電站層De

8、viceNet通信網(wǎng)絡(luò)進行了通信功能驗證。分析了自適應(yīng)保護系統(tǒng)集控中心層工業(yè)以太網(wǎng)周期性通信的傳送延時，驗證了工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。
　　為解決自適應(yīng)保護系統(tǒng)變電站層硬件組成與數(shù)據(jù)傳輸這一基礎(chǔ)問題，提出并實現(xiàn)了變電站層的技術(shù)方案。變電站層是由作為主節(jié)點的包含PCI DeviceNet板卡的工控機（變電站控制中心）與作為從節(jié)點的多個供配電線路自適應(yīng)保護裝置組成的DeviceNet網(wǎng)絡(luò)，主節(jié)點與各從節(jié)點可實現(xiàn)高效、實時的Devi