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随着IEC61850标准、电子式互感器、智能断路器控制技术、网络通信技术的发展,数字化变电站的理论及技术已趋于成熟并投入工程应用,为集成保护的实现提供了可能。目前国内对于数字化变电站集成保护的研究还处于起步阶段,进行集成保护算法的研究对于提高数字化变电站继电保护的性能及维护电力系统稳定运行具有重要的意义。 本文首先分析了应用于数字化变电站的关键技术,设计了数字化变电站集成保护配置方案,该系统能实时获取全站信息,实现全站的保护功能,不仅能够提升保护性能,且简化了硬件结构,提供了一种切实可行的方案。其次,对基于电子式互感器的电流差动保护算法进行了研究。目前,已有学者针对集成保护提出了多种新的保护算法,但是实用性都不强,现在数字化变电站内基本还是采用传统的继电保护算法。本文根据电子式互感器的特性,对包括变压器差动保护和线路纵差保护的传统电流差动保护判据进行了改进。经过MATLAB/Simulink仿真验证,改进后的保护判据可以提高差动保护的可靠性和灵敏性。然后,针对数字化变电站集成保护通信量大,易出现采集信息缺失的问题,提出了基于图论的集成保护主后备分区算法。该分区方法在信息缺失导致主保护失效的情况下,能够快速准确地形成后备保护区域。最后进行了算例分析和基于PSCAD/EMTDC的仿真验证,并与传统的依靠过电流延时的后备保护动作情况进行了对比。结果表明,基于图论的集成保护主后备分区方法能有效缩短后备保护动作时间,有效提高变电站一次设备保护的灵敏性和可靠性。