MPS4000变电站综合自动化系统控制保护模块的应用研究
摘要
作为输配电系统中的重要环节，变电站是电网的主要监控点。变电站综合自动化依赖目前高速发展的微型计算机技术，将变电站中所需控制、保护、测量、中央信号、各类自动化装置、管理、打印报表、事故记录、故障录波、通讯、调度等功能集中于一个微机网络系统，完成遥控、遥测、遥调、遥信功能，实现变电站无人值守。
本论文在分析研究变电站综合自动化系统的技术特点、发展趋势等问题的基础上，重点结合MPS4000变电站综合自动化系统的工程研发背景，详细论述了几个重要的MPS4000模块的设计、开发方法与研究过程。传统控制模型在学习能力、鲁棒性等方面存在着不足。针对这一点，通过对人工神经网络与神经控制理论与作了一定的研究分析，提出了在MPS4000变电站综合自动化系统中应用人工神经网络理论建立的模型。
本文第一章首先介绍了变电站综合自动化系统发展历程以及不同类型；接着简要的介绍了变电站综合自动化系统的结构；详细叙述了系统应该具有的功能；并分析了变电站综合自动化系统的设计原则。
MPS4000变电站综合自动化系统采用面向对象的分布式结构，各保护装置相对独立但又具有基本相同的模块化设计。第二章介绍了MPS4000变电站综合自动化系统的结构和特点，深入剖析了MPS4000变电站综合自动化系统中保护装置各功能模块的结构和功能。
第三章结合笔者的研发实践，论述了变电站综合自动化系统中自动准同期装置、方向保护装置和多功能测量装置的分析、设计和开发，同时详细分析了在研发过程中对数字滤波技术、分段校正技术等工程技术的应用。
第四章在介绍人工神经网络有关概念与专题的基础上，结合作者的开发实践，提出了在MPS4000变电站综合自动化系统中应用人工神经网络理论。
论文结尾对笔者的工作加以总结，并对今后的研究方向提出了自己的看法。
As the important tache, substation is the main surveillant and manipulative point of the electric network. With the help of computer technology, Substation Integrated Automation System (SIAS) centralizes control, protection, measurement, central signal, automation set, management, report printing, accident record, fault wave record, communication, dispatch which needed by a substation and completes functions of remote control, remote adjust, remote measurement, remote signal to realize non-human monitor.
Basing on the research of the technical trend and history of SIAS, also combining with the development of MPS4000 SIAS, this paper mainly discusses some important MPS4000 models' analysis, design and research. The traditional control mode has some deficiencies on learning ability and robusticity. According to the research on the Artificial Neural Networks（ANN）and neural control technology, this paper then discusses how to use ANN theory in MPS4000 Substation Integrated Automation System.
In the Chapter 1 of this paper, the writer describes the history and different type, then the structure of the system, describes the function of SIAS, then analyses the principles of SIAS design.
MPS4000 SIAS is structured with object oriented and distributed technology. Every protective set is independent but has the same model structure. Chapter 2 describes the structure and characters of MPS400 SIAS, and analyses every parts' structures and functions of the protective set.
Based on the writer's research and development, Chapter 3 discusses the analysis, design and development of some important sets in MPS4000 SIAS which are set for switching on the power, set for multi-function measurement protective and set for directional protection. Digital filter and subsection revise technology are discussed in this chapter too.
Basing on the introduction of ANN and his working experience, the writer discusses how to develop MPS4000 SIAS with ANN.
At last, the writer summarizes the whole work and gives the directions of following research.
本论文在分析研究变电站综合自动化系统的技术特点、发展趋势等问题的基础上，重点结合MPS4000变电站综合自动化系统的工程研发背景，详细论述了几个重要的MPS4000模块的设计、开发方法与研究过程。传统控制模型在学习能力、鲁棒性等方面存在着不足。针对这一点，通过对人工神经网络与神经控制理论与作了一定的研究分析，提出了在MPS4000变电站综合自动化系统中应用人工神经网络理论建立的模型。
本文第一章首先介绍了变电站综合自动化系统发展历程以及不同类型；接着简要的介绍了变电站综合自动化系统的结构；详细叙述了系统应该具有的功能；并分析了变电站综合自动化系统的设计原则。
MPS4000变电站综合自动化系统采用面向对象的分布式结构，各保护装置相对独立但又具有基本相同的模块化设计。第二章介绍了MPS4000变电站综合自动化系统的结构和特点，深入剖析了MPS4000变电站综合自动化系统中保护装置各功能模块的结构和功能。
第三章结合笔者的研发实践，论述了变电站综合自动化系统中自动准同期装置、方向保护装置和多功能测量装置的分析、设计和开发，同时详细分析了在研发过程中对数字滤波技术、分段校正技术等工程技术的应用。
第四章在介绍人工神经网络有关概念与专题的基础上，结合作者的开发实践，提出了在MPS4000变电站综合自动化系统中应用人工神经网络理论。
论文结尾对笔者的工作加以总结，并对今后的研究方向提出了自己的看法。
As the important tache, substation is the main surveillant and manipulative point of the electric network. With the help of computer technology, Substation Integrated Automation System (SIAS) centralizes control, protection, measurement, central signal, automation set, management, report printing, accident record, fault wave record, communication, dispatch which needed by a substation and completes functions of remote control, remote adjust, remote measurement, remote signal to realize non-human monitor.
Basing on the research of the technical trend and history of SIAS, also combining with the development of MPS4000 SIAS, this paper mainly discusses some important MPS4000 models' analysis, design and research. The traditional control mode has some deficiencies on learning ability and robusticity. According to the research on the Artificial Neural Networks（ANN）and neural control technology, this paper then discusses how to use ANN theory in MPS4000 Substation Integrated Automation System.
In the Chapter 1 of this paper, the writer describes the history and different type, then the structure of the system, describes the function of SIAS, then analyses the principles of SIAS design.
MPS4000 SIAS is structured with object oriented and distributed technology. Every protective set is independent but has the same model structure. Chapter 2 describes the structure and characters of MPS400 SIAS, and analyses every parts' structures and functions of the protective set.
Based on the writer's research and development, Chapter 3 discusses the analysis, design and development of some important sets in MPS4000 SIAS which are set for switching on the power, set for multi-function measurement protective and set for directional protection. Digital filter and subsection revise technology are discussed in this chapter too.
At last, the writer summarizes the whole work and gives the directions of following research.
引文
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[4] 金午桥. 变电站自动化系统的发展策略. 电力系统自动化，1999,23(22):58~60
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[6] 焦志先，陈泳，李诗宁，等. 变电站综合自动化系统中微机保护应具有的功能. 电力系统自动化. 1996,20(1):36~39
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[8] 北京华康自动化技术工程有限公司. MPS 4000-380B微机多功能变送装置技术及使用说明书V4.2. 北京：北京华康自动化技术工程有限公司, 2002:4~9
[9] 北京华康自动化技术工程有限公司. MPS 4000-130E 微机方向线路保护装置说明书V4.2. 北京：北京华康自动化技术工程有限公司, 2003:5~10
[10] 北京华康自动化技术工程有限公司. MPS 4000-340微机自动准同期装置技术及使用说明书V4.2. 北京：北京华康自动化技术工程有限公司, 2001:4~9
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[15] 杨新民. 电力系统继电保护培训教材. 北京:中国电力出版社，2000:84~89
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[24] 钟义信，潘新安，杨义先. 智能理论与技术. 北京:人民邮电出版社，1992:436~450
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[30] 张沛超，胡炎. 继电保护专家系统中基于知识的面向对象表示法. 继电器，2001，2:16~19
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