1. 研究目的与意义
在我国,城镇区域配电网由110kV高压配电网、35kV及以下中低压配电网构成。它具有电压等级低，接入的电厂容量较小，输电距离短等特点。但是，由于电网结构不断优化与电力负荷增长，城市规划以及供电可靠性相适应的要求，110kV电网越来越普及，是我国配电网中的主干网。传统的110kV电网是单侧电源网，一旦此电源网故障，电网将失去电源，所以近几年来，小电源并网越来越普遍，且形式也不尽相同，对于110kV电网存在分布式电源来说，在小电源运行中体现了容量小，机组运行特性和稳定性能较差等问题，并网后会对其并入电网的保护装置配置和整定产生影响。由于110kV电网一般配置有距离保护与零序电流保护，虽然它们经济、可靠，但是它们的保护范围和灵敏度受系统运行方式变化的影响较大，难以满足复杂网络的要求。
针对110kV电网一般配置有距离与零序电流保护所存在的问题，本次设计通过对110kV电网进行整定，在遵循电力系统设计基本原则前提下，以电网故障分析为基础，运用专业知识进行短路电流计算、保护定值计算工作，以及对部分主要设备进行灵敏度校验，解决系统变化导致的保护范围变化的问题。最后通过MATLAB软件进行仿真，得到最终理论上的结果。该研究将对110kV电网的安全稳定运行产生积极的意义。
2. 课题关键问题和重难点
本次毕业设计在熟悉继电保护原理的基础上，根据距离保护和零序电流保护的要求对110kV电网进行继电保护整定。对线路实际运行时可能出现的各种故障，计算相应故障网络图下的参数值，为保护方法提供相应的理论依据，提出合理的保护方案。
关键问题：
（1）等值阻抗计算与网络简化问题
3. 国内外研究现状（文献综述）
本课题主要是针对城镇110kV电网继电保护整定进行设计。继电保护是维持电力系统安全稳定运行的重要防线，它是能反映电气设备的故障或不正常运行状态，相应地动作于跳闸以切除故障或发出信号的一种自动装置[1]。在实际运行中，会因为自然条件或者人为因素，造成设备故障或者不正常运行状态，对此我们要有效采取措施及时处理。
目前，我国110kV等级的线路主保护通常由距离保护，零序电流保护配合构成。距离保护由于同时利用了短路时电压、电流的变化特征，通过测量故障阻抗来确定故障所处范围，保护区稳定，灵敏度高，动作情况受电网运行方式变化的影响小；由于只利用了线路一侧短路时电压、电流的变化特征，距离保护I段的整定范围为线路全长的80%~85%，这样在双侧电源线路中，有30%~40%的区域内故障时，只有一侧的保护能无延时地动作，另一侧保护需要经0.5s的延时后跳闸；距离保护除了可以应用于输电线路的保护外，还可以应用于变压器保护中，作为后备保护；相对于电流、电压保护来说，距离保护的构成、接线和算法都比较复杂，装置自身的可靠性稍差[1]-[2]。我国110kV及以上的电力系统均为大电流接地系统，单相短路将产生很大的故障相电流和零序电流，多采用零序电流保护装置作为接地短路保护。零序电流保护灵敏度高，受系统运行方式变化的影响相对三段式电流保护要小得多；不受系统振荡、短时过负荷等影响；方向性零序保护没有电压死区等，所以零序电流保护在接地保护方面具有较大优势。但是，在实际运行中，对于运行方式变化很大或接地点变化很大的电网，保护往往不能满足系统运行所提出的要求；单相重合闸过程中可能出现较大的零序电流，影响零序电流保护的正常工作；当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的电网，则任一电网中的接地短路都将在另一网络中产生零序电流，将使零序保护的整定配合复杂化，并将增大零序III段保护的动作时间[1]。本课题根据实际运行情况，将距离保护与零序电流保护配合起来，实现整个系统各种继电保护的有机协调配合。目前，分布式电源作为大电源的重要补充，具有清洁、高效的特点，将成为我国促进节能减排和应对气候变化的重要措施之一。分布式电源接入系统后可能引起原有的继电保护装置灵敏度降低或者拒动；可能导致配电系统的继电保护误动作；分布式电源数量和种类的不同会改变了配电网的故障水平；非同期合闸下会扩大事故停电范围[10]。因此，我们需要对配电网继电保护把握要点，重点突破。
继电保护整定计算是继电保护各项工作中十分重要的一环，没有进行整定计算并确定适当整定值的继电保护装置接入系统是毫无意义的，因此需要我们对被保护设备或元件确定保护整定方案，根据各元件的保护配合关系以及同一元件不同保护之间的协调配合关系，通过计算给出具体的定值。我们通过学习进行等值阻抗计算与网络简化，短路电流计算，保护整定配合，最大运行和最小运行方式的计算等理论计算[3]-[7]。基于现在的复杂状况，传统的计算及措施已远远不能满足人们的需求，网络的飞速发展给我们的课题带来了新的面貌，对此，我们联合MATLAB软件可进行虚拟仿真[8]-[9]，来预测我们所设计及计算的准确性，从而进行许多有效的调试，该研究将对110kV电网的安全稳定运行产生积极的意义。
4. 研究方案
本设计报告针对给定的110kV电网进行继电保护整定，根据其特点及技术要求对其进行保护配置并进行整定计算。对于相间短路故障采用距离保护，对于不对称接地故障采用零序电流保护。首先根据原始资料，确定本次设计的具体运行方案：对于发电厂，最大运行方式为三台发电机同时投运，最小运行方式为退出一台发电机组，变压器三台均投入，始终保持一台变压器中性点接地；两台变电所的主变，正常运行时只投入一台，高峰负荷时投入两台；等效电力系统中性点接地，计算时同样考虑最大和最小运行方式下的各序阻抗；负荷变压器采用中性点不接地的方式。其次，确定短路类型，短路点以及分支系数的计算条件。然后，（1）对110kV电网中的AB、BC、BD线路进行距离保护及零序电流保护的整定计算；（2）对甲、乙两个变电所中的110kV变压器保护进行整定计算；（3）对甲、乙两个变电所中的10kV配电线路保护进行整定计算。在整个计算分析中，要计算电力系统各元件的阻抗标幺值，绘制电力系统阻抗图，进行不同运行方式下的各种短路故障计算，选取合理的保护方式并对输电线路进行保护配置。最后，根据整定计算的结果建立系统模型，在由实际可能出现的各种情况，对保护的可靠性，选择性，速动性以及灵敏性进行校验，以便于发现保护的不足和可以优化的地方。
5. 工作计划
第1周搜集查阅继电保护相关资料，根据疑问阅读相关文献，掌握国内外与本课题相关研究成果。
第2周翻译外文资料《基于智能化家电个体能量和阻抗特性检测算法的FCC电力线频带阻抗估计》，了解毕业论文的写作流程及其相关的注意点，完成开题报告初稿；
第3周完成开题报告终稿，编写论文提纲；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
