電力工程與管理開題報告

電力工程與管理開題報告范文

　　隨著電網規模越來越大，電壓等級越來越高，如何有效、安全、可靠地提高輸送能力，是我國電網日益面臨的嚴峻問題。近年來美國、歐洲等相繼發生的大停電事故，波及范圍之大前所未有，這充分說明了尋求安全可靠的電網保護控制措施是當前電力系統穩定運行的一個重要措施。輸電線路是電力系統中最重要的電氣元件，線路保護性能對電力系統的安全穩定運行有著十分重要的影響。因此，輸電線路的保護十分重要，是電網是否安全可到的關鍵。對輸電線路的研究就顯得十分重要了。

　　一、課題研究背景

　　(一)國內外的研究現狀

　　近幾十年計算機技術發展很快，它給各部門的面貌帶來了巨大的變化，對輸電線路保護的影響也不例外。在繼電保護技術領域，計算機除了用作故障分析之外，1965年已提出用作繼電保護裝置。在20世紀70年代，計算機保護只是探索，到了70年代末期，計算機出現了重大突破，大規模集成電路技術飛速發展，用于繼電保護中增加了其可靠性安全性。1979年美國電氣和電子工程學會的教育委員會組織經過一次世界性計算機繼電保護研討班。在此之后，世界各大繼電器制造商都先后推出了各種定型的商業性微機保護產品。目前，發展最快的是日本。

　　我國微機保護的發展從硬件上看大體可分為三個階段。

　　第一階段是以單CPU的8位微處理器構成的微機保護裝置。主要特點為：保護采用8位微處理器MC6809構成微機系統，由于MC6809僅僅是一個CPU，因此需要在外部擴展許多硬件電路，所以總線必須引出插件，保護的存儲器容量較小，程序和保護的定值均存放在EPROM中，定值的改寫十分不方便，保護裝置中僅有軟件時鐘，東直流電源消失后始終便停止運行，硬件不具備數據遠傳功能，由于僅有一個CPU，所有的保護功能只能集中有這歌CPU處理，可靠性較低。其代表產品為WXB-01微機高壓線路保護裝置。

　　第二階段是以多個8位單片機組成的多微機系統，其主要特點為：具有多個8位單片機，由于采用了單片機，需要外部擴展的硬件電路較少，因此可以做到總先不引出插件，保護專職的定值存放在EEPROM中，定值修改十分方便。設有硬件時鐘芯片，依靠備用電源的支持，裝置直流電源小孩死后，硬件時鐘可繼續運行，硬件上設計了數據原廠的串行接口，由于硬件有多個單片機系統組成，因此一天輸電線路的多重保護的功能可分散于不同的單片機系統，增加了保護裝置的可靠性。其代表產品為WXB-11系列微機保護裝置。

　　第三階段是以16位機單片機構成的多微機系統。例如以英特爾公司的80C196KB構成的微機系統。有些單片機內部資源豐富，具有叫大容量的RAM和EPROM，因而可以做到不需要在芯片外部擴展存儲器，可以做到總線不引出芯片。例如一人本三菱公司的M77芯片構成的微機系統。

　　從20世紀80年代中期 開始，到目前為止，我國的微機保護已經歷了近20年的發展歷史。輸電線路的微機保護從用于500KV系統的保護裝飾到用于10KV線路的微機保護漲勢均有相應的產品，近年來，發電機變壓器以及大型發電機暴牙期租和木顯得微機保護也相距研究成功，已投入使用。據2001年全國電力系統繼電保護動作情況的統計數據，2001年我國220KV以上電網的繼電保護的正確動作率達到了99.13%，元件保護的正確動作老板也達到了90.3%。

　　(二)課題研究的意義

　　1、能使學生們對微機保護有一個更加清晰的認識;

　　2、保證電力系統安全、高效和可靠的供電;

　　3、能夠對目前微機保護存在的問題進行一個系統總結和提出一套可行性的解決方案。

　　二、課題研究內容

　　(一)研究的主要內容

　　1、輸電線路微機保護綜述。

　　包括微機保護發展歷程及趨勢、線路微機保護的特點、線路微機保護的構成、微機保護的優缺點、微機保護算法、距離保護算法的研究等。

　　2、典型輸電線路微機保護方案研究

　　系統介紹WBH-25(S)的保護特點、實現方法、優勢及數據參數等

　　3、微機保護中距離元件的仿真

　　有MATLAB仿真微機保護，得出各種波形。

　　4、對微機保護的方案進行研究并予以評價。 根據上述研究內容，總課題下設如下章節：

　　第一章、輸電線路微機保護綜述

　　第二章、典型輸電線路微機保護方案研究

　　第三章、距離元件仿真及分析

　　第四章、微機保護優缺點分析

　　(二)課題的研究目標

　　本課題研究目標是：運用MATLAB仿真軟件對典型電力系統進行建模，通過模型研究微機保護距離元件動作原理及實現方法。以此來探索微機保護的優缺點，提出一套系統的微機保護方案，并對現在微機保護方案進行改進。從而為微機保護的發展奠定一定基礎

　　(三)預期成果形式

　　將所研究的課題的成果以論文的形式整理起來，并且參與以后參與現場輸電線路微機保護的研究。

　　三、研究方法與技術路線

　　(一)研究方法與步驟

　　本課題的研究主要采用理論研究、現場參觀(參觀發電廠)、計算機仿真等方法。

　　對于個別帶有創新性的，能提出重要見解的小范圍的教學研究，則通過建立科學的假設，采用仿真實驗研究的方法。

　　研究步驟如下：

　　××××年3月-××××年4月10，收集資料，現場參觀，仿真實驗;

　　××××年4月11日-××××年5月4日，書寫本科生畢業論文;

　　××××年5月5日-××××年5月26日，導師指導下，對論文評價修改;

　　××××年5月27日-××××年5月31日，對本次畢業設計進行歸納總結;

　　××××年6月上旬準備畢業答辯事宜。

　　(二)關鍵步驟

　　1、對于微機保護理論知識的研究分析及吸收;

　　2、電力系統模型構建;

　　3、計算機仿真實驗。

　　四、課題研究價值

　　1、通過課題的研究與實踐，總結并形成基于微機保護的理論與方法;

　　2、通過課題的研究與實踐，探索并總結微機保護的不足，在此基礎上提出解決的方法;

　　3、通過課題的研究與實踐，探索以后微機保護的發展趨勢;

　　4、通過課題的研究與實踐，開發出具有應用推廣價值的微機保護裝置。

　　五、研究基礎

　　(一)研究條件

　　本次課題的研究借助了MATLAB軟件進行仿真進行研究。

　　(二)參考文獻

　　[1]于群，曹娜.電力系統微機繼電保護.北京：機械工業出版社， 2008

　　[2]許建安.電力系統微機繼電保護.北京：中國水利水電出版社， 2001

　　[3]楊奇遜，黃少鋒.微型機繼電保護基礎.北京：中國電力出版社，2005

　　[4]張明君.電力系統微機保護.北京：冶金工業出版社， 2003

　　[5]賀家李，宋從矩.電力系統繼電保護原理.北京：中國電力出版社，2004

　　[6]楊新民.電力系統微機保護培訓教材.北京：中國電力出版社， 2000

　　[7]葛耀中.新型繼電保護與故障測距原理與技術.西安：西安交通大學出版社，1996

　　[8]國家電力調度通信中心.電力系統繼電保護規定匯編.北京：中國電力出版社，1997

　　[9]國家電力調度通信中心.電力系統繼電保護實用技術問答.北京：中國電力出版社，1997

　　[10]國家電力公司電網建設分公司等.電力系統繼電保護與自動化設備手冊.北京：中國電力出版社，1999

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