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数字化变电站能够方便实现全站各种信息共享,学者们提出了基于数字化变电站集中式保护,并从集中式保护的功能、结构、可靠性及经济性等多个技术角度对其开展了研究,国内还是主要在集中式保护结构方面研究较多。本文从理论角度给出了集中式保护的定义、功能、实现目标,在此基础上提出了两种集中式保护系统结构,即基于GOOSE方式的数字化变电站保护系统和数字化变电站集中式保护系统,主要研究了保护系统总体方案、自适应分区方法、保护系统可靠性等。基于GOOSE方式的数字化变电站保护系统主要研究了保护系统总体方案、自适应分区方法、保护系统可靠性等。此保护系统仅需在数字化变电站传统的保护装置中增加一个功能模块,用于故障方向检测及存储变电站实时拓扑结构。保护装置通过GOOSE报文依据发布订阅者关系发送和接收故障方向信息,根据接收到的故障方向信息依据变电站实时拓扑结构检测被保护元件是否发生内部故障。数字化变电站集中式保护系统也从保护系统总体方案、自适应分区方法、保护系统可靠性等方面展开研究。数字化变电站集中式保护系统全站只配置唯一的保护装置,保护装置实时采集全站的电流、电压信息和断路器状态,利用电流差动算法及变电站实时拓扑结构检测变电站各一次元件是否发生故障。提出了提高两种保护系统可靠性的方法,即信息缺失处理方法。在故障发生情况下当变电站出现信息缺失情况时,基于GOOSE方式和集中式保护系统保护选择性和动作速度都优于传统变电站保护系统。最后利用PSCAD-EMTDC和VC++6.0两种软件对传统变电站保护系统、数字化变电站基于GOOSE方式和集中式保护系统进行了故障仿真计算,通过数据分析验证了本文提出的两种保护系统的可行性,并通过对比分析得出:当故障发生时在信息缺失情况下,本文提出的两种保护系统保护动作时间将远远小于传统保护动作时间,大大提高了保护的选择性和可靠性。