基于GPRS通信的故障狀態(tài)量差動(dòng)保護(hù)的研究.pdf

1、配電作為電能發(fā)變送配中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，在電力生產(chǎn)中具有非常重要的作用。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對(duì)供電質(zhì)量和供電可靠性提出了更高的要求。大規(guī)模的兩網(wǎng)改造結(jié)束后，配電網(wǎng)的布局得到優(yōu)化，但要進(jìn)一步提高配電網(wǎng)的可靠性，還必須全面實(shí)現(xiàn)高水平的配電網(wǎng)自動(dòng)化。實(shí)際上，近年來(lái)我國(guó)許多地區(qū)已經(jīng)在不同層次、不同規(guī)模上進(jìn)行了配電網(wǎng)自動(dòng)化的試點(diǎn)工作，也取得了相當(dāng)?shù)某煽?jī)。但由于幾乎所有的配電網(wǎng)自動(dòng)化試點(diǎn)都是開(kāi)環(huán)運(yùn)行模式，故障恢復(fù)時(shí)間都在10秒以上

2、甚至到分鐘級(jí)，所以不能滿足對(duì)供電可靠性要求更高的用戶，只能采取雙回甚至多回供電、自備發(fā)電等高成本方式來(lái)彌補(bǔ)。 饋線自動(dòng)化方案由最初的“重合模式”的保護(hù)配合，發(fā)展為依賴于FTU通信的集中仲裁式的保護(hù)配合，繼續(xù)發(fā)展為重合其就地保護(hù)配合方式，最終發(fā)展為集中仲裁式的保護(hù)與就地保護(hù)相結(jié)合的自動(dòng)化方案。 在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，故障的快速定位和隔離是最重要的組成部分之一。然而，由于配電網(wǎng)中通常線路距離較短，一般不超過(guò)3～5km，當(dāng)聯(lián)級(jí)

3、開(kāi)關(guān)較多時(shí)，保護(hù)的配合問(wèn)題成了一個(gè)難題。顯然，用傳統(tǒng)的過(guò)流、距離等保護(hù)方式來(lái)做保護(hù)配合是非常困難的。而如果線路上的任何一點(diǎn)故障，都讓變電站出口斷路器去跳閘，勢(shì)必會(huì)造成不必要的大范圍停電。 增加了通信能力之后，配電網(wǎng)自動(dòng)化出現(xiàn)了數(shù)字式邏輯保護(hù)方式。其主要處理模式是集中仲裁式的，即在一個(gè)局部的環(huán)網(wǎng)中設(shè)立一個(gè)保護(hù)子站收集各個(gè)FTU的開(kāi)關(guān)故障信息，集中分析判斷，之后下發(fā)命令至相應(yīng)的FTU，允許離故障點(diǎn)最近的開(kāi)關(guān)速斷跳閘，快速隔離故障。集

4、中仲裁式的數(shù)字式邏輯保護(hù)速度快，準(zhǔn)確性高，但集中式的故障處理模式始終存在對(duì)保護(hù)子站的依賴性，給系統(tǒng)的安全留下一定的風(fēng)險(xiǎn)。 本文提出了一個(gè)新的適合配電網(wǎng)的保護(hù)配合方案，稱為故障狀態(tài)量差動(dòng)保護(hù)。該保護(hù)利用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)分布式的通信仲裁，使每個(gè)饋線開(kāi)關(guān)能夠收集并綜合利用本身的故障狀態(tài)及線路中相鄰開(kāi)關(guān)的信息，進(jìn)行分析判斷，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)高速，有選擇的動(dòng)作。既克服對(duì)保護(hù)子站的依賴性，又確保線路的任何地方發(fā)生故障時(shí)，開(kāi)關(guān)都能正確動(dòng)作，其目的

5、是達(dá)到快速、準(zhǔn)確隔離。故障狀態(tài)量差動(dòng)保護(hù)將是一個(gè)全新的保護(hù)理念，使配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的保護(hù)配合經(jīng)過(guò)由分布到集中，由集中再到分布的歷程，利用現(xiàn)代的通信方式和簡(jiǎn)單可靠的判據(jù)，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)在互動(dòng)中更高效地完成配合。 故障狀態(tài)量差動(dòng)保護(hù)的關(guān)鍵之一是選擇恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式。本文通過(guò)對(duì)GPRS通信網(wǎng)絡(luò)的研究了提出了基于GPRS通信網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方案的組網(wǎng)方式，并對(duì)它的可行性行了測(cè)試和分析。結(jié)合配電網(wǎng)的實(shí)際情況，建立了基于GPRS通信方式的故障狀