大型发电机多数字源快速差动保护关键技术的研究

随着电力系统的发展，数字化电站将全面推广，非常规互感器和网络通信技术将广泛应用，为数字化快速发电机保护的应用提出了一系列的重大理论研究课题。保护系统需要解决多数字源信号的混合输入，提高保护性能的课题。本项目主要研究的关键技术和理论问题包括：研究多数字源不同采样率输入信号的重采样问题，提出满足全数字化电站快速保护要求的重采样数字滤波器实现方法；分析不同数字源采样信号由于前置低通抗混叠滤波器幅频相频特性存在差异而产生的谐波含量和相移误差问题，研究相应的误差处理理论，实现多数字源信号混合输入的无缝连接；研究大型发电机保护算法的容差性能，提出新型容差式快速差动保护理论；研究数字化电站保护系统非常规互感器配置和网络拓扑结构，提出高可靠性保护配置方案。本项目的理论成果为数字化电站的应用提供相应的理论基础。

电子式互感器和网络通信技术的广泛应用为大型发电机数字化快速保护应用提出了重大理论课题。本项目深入研究了大型发电机保护与多数字源信号输入数据的无缝连接问题，充分考虑全数字化保护中差动保护两侧输入信号的采样率不一致、采样率无法动态调整、不同数字源前置低通滤波器幅频相频特性差异引起幅值相位误差、IEC61850过程总线采样值传输不确定性以及全数字化保护的采样值同步等技术难点。分析了各种重采样算法和电子互感器传感特性对差动保护性能的影响，在理论上提出了基于插值和时标变换的适用于频谱泄漏以及采样值传输丢包的采样率转换重采样算法、基于人工神经网络的差动保护低通滤波器快速算法、基于频域的重采样算法、差动保护相移制动能力分析方法、环扇形制动区差动保护算法、幅值相位双判据差动保护算法、基于动态时间弯曲的差动保护算法、基于RPR的变电站通信系统传输延迟上界计算方法和秒脉冲同步方案等。本项目的理论成果为全数字化电站发电机保护的应用提供相应的理论基础。依托该项目发表了国内核心期刊论文10篇，国际会议论文10篇，共20篇被EI收录；培养了3名博士研究生以及15名硕士研究生。