智能配電網(wǎng)區(qū)域縱聯(lián)保護(hù)原理及實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、智能電網(wǎng)包括智能輸電網(wǎng)和智能配電網(wǎng)兩方面的內(nèi)容，其建設(shè)已經(jīng)在近幾年上升為國家戰(zhàn)略。智能配電網(wǎng)的特征之一就是支持大量分散的分布式電源（Distributed Generation，DG）的接入，IEEE1547—2003標(biāo)準(zhǔn)鼓勵(lì)供電方和用戶盡可能實(shí)現(xiàn)在孤島條件下繼續(xù)供電，不再使所有DG退出運(yùn)行，充分發(fā)揮系統(tǒng)故障時(shí)DG對(duì)重要負(fù)荷供電的支持作用。因此智能配電網(wǎng)的電力供應(yīng)模式將從單一的由大型注入點(diǎn)單向供電模式向分布式發(fā)電設(shè)備遍布系統(tǒng)的多源多向模

2、式轉(zhuǎn)變，供電模式的改變必然會(huì)引起配電系統(tǒng)潮流、電壓、可靠性、快速性等多方面的改變，致使傳統(tǒng)配電系統(tǒng)保護(hù)的動(dòng)作行為和性能受到較大的影響，可能會(huì)出現(xiàn)靈敏度降低、緩動(dòng)或拒動(dòng)、誤動(dòng)以及動(dòng)作次序混亂等嚴(yán)重情況。基于被保護(hù)元件各端信息的縱聯(lián)保護(hù)，原理簡單可靠，能夠可靠地區(qū)分區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障，具備良好的選擇性，已在輸電系統(tǒng)中獲得了廣泛應(yīng)用。在考慮到配電網(wǎng)的上述特點(diǎn)后，縱聯(lián)保護(hù)原理完全可應(yīng)用到配電系統(tǒng)中，因此在分析智能配電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)功能要求的基礎(chǔ)上，開

3、展面向智能配電網(wǎng)的縱聯(lián)保護(hù)系統(tǒng)相關(guān)方面的研究，提出相應(yīng)的算法是十分必要的，對(duì)于智能配電網(wǎng)的發(fā)展也有著重要的意義。
　　 本文在總結(jié)和借鑒前人研究工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能配電網(wǎng)的特點(diǎn)，提出了一種分布式區(qū)域縱聯(lián)保護(hù)方案。該方案由一個(gè)管理主機(jī)、分布在智能配電網(wǎng)各點(diǎn)的智能配電終端（Smart Distribution Terminal Unit，SDTU）和無源光以太網(wǎng)組成。管理主機(jī)依靠通信系統(tǒng)監(jiān)測各SDTU的狀態(tài)及配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化，并

4、進(jìn)行保護(hù)區(qū)域的在線劃分以提高保護(hù)系統(tǒng)的靈活性和對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化的適應(yīng)能力，各SDTU作為一個(gè)保護(hù)單元并按其與保護(hù)區(qū)的鄰接關(guān)系劃分到各關(guān)聯(lián)域，在配網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，SDTU基于本地電氣量信息計(jì)算安裝點(diǎn)處的故障信息，同一關(guān)聯(lián)域的SDTU間借助無源光網(wǎng)絡(luò)共享故障信息，完成故障的檢測、定位與隔離。整個(gè)系統(tǒng)形成了由分布式智能終端快速隔離故障、管理主機(jī)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓诰€劃分保護(hù)區(qū)域的模式。其中，SDTU保護(hù)區(qū)域的劃分原則、關(guān)聯(lián)域的在線劃分及其在配網(wǎng)拓?fù)?/p>

5、結(jié)構(gòu)變化情況下的修正方法、區(qū)域縱聯(lián)保護(hù)的故障檢測算法是分布式區(qū)域縱聯(lián)保護(hù)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，也是本文的主要研究內(nèi)容。
　　 智能配電終端是分布式區(qū)域縱聯(lián)保護(hù)系統(tǒng)的主要執(zhí)行設(shè)備，也是智能配電網(wǎng)高級(jí)配電自動(dòng)化的核心設(shè)備。對(duì)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換是區(qū)域縱聯(lián)保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速故障檢測與隔離的關(guān)鍵。本文針對(duì)配電網(wǎng)的特點(diǎn)，描述了SDTU的功能，提出了具有分層特點(diǎn)的通用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的要求對(duì)SDTU進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化建模，重點(diǎn)介紹了區(qū)域縱聯(lián)保

6、護(hù)功能和孤島檢測功能的模型，對(duì)新增邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)類進(jìn)行了詳細(xì)描述。在此基礎(chǔ)上給出了SDTU完整的功能模型，并用SCL語言對(duì)SDTU的邏輯設(shè)備配置情況進(jìn)行了描述，為設(shè)計(jì)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的SDTU奠定基礎(chǔ)。
　　 為保證管理主機(jī)和SDTU間以及故障時(shí)SDTU之間的可靠通信，本文在分析了智能配電網(wǎng)對(duì)通信系統(tǒng)的要求及配電網(wǎng)中通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了基于EPON的通信方案及其信息多播的方法，針對(duì)配電網(wǎng)的不同典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)給出了組網(wǎng)方案，