智能配電網(wǎng)廣域保護(hù)研究.pdf

1、隨著國家電網(wǎng)公司建設(shè)統(tǒng)一堅強(qiáng)型智能電網(wǎng)工作的全面啟動，我國電網(wǎng)繼傳統(tǒng)電網(wǎng)、數(shù)字電網(wǎng)之后逐步邁進(jìn)了智能電網(wǎng)階段。智能配電網(wǎng)是構(gòu)建統(tǒng)一堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要組成部分，是配電網(wǎng)未來發(fā)展的趨勢和目標(biāo)。相比于傳統(tǒng)的配電網(wǎng)，智能配電網(wǎng)以高可靠性、高安全性的通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，具有自愈、堅強(qiáng)、集成、兼容、互動等特征。
　　智能配電網(wǎng)準(zhǔn)許分布式電源的大容量并網(wǎng)運行，分布式電源接入配電網(wǎng)后改變了原有配電網(wǎng)單電源輻射型的供電方式;與此同時，伴隨著自愈控制技術(shù)

2、的日趨成熟，配電網(wǎng)的運行方式愈發(fā)靈活多變。智能配電網(wǎng)多電源閉環(huán)運行與復(fù)雜多變的供電方式對繼電保護(hù)提出了前所未有的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)配電網(wǎng)依靠上下級開關(guān)動作定值與延時極差相配合的保護(hù)構(gòu)成模式逐漸失去了生存空間。
　　廣域保護(hù)以高速的信息通信網(wǎng)絡(luò)為平臺，將多點多類型信息納入保護(hù)系統(tǒng)，從根本上革新了繼電保護(hù)的配置方式，能夠顯著提升繼電保護(hù)的動作性能。因此在配電網(wǎng)智能化取得大力發(fā)展的情況下，研究適合于智能配電網(wǎng)的廣域保護(hù)系統(tǒng)對于提高配電網(wǎng)供電的可

3、靠性具有舉足輕重的作用。
　　本文針對智能配電網(wǎng)的運行特點，提出了一整套面向于配電網(wǎng)智能化進(jìn)程的廣域保護(hù)系統(tǒng)配置方案。配電網(wǎng)廣域保護(hù)系統(tǒng)在邏輯上分成基礎(chǔ)層、站域?qū)优c主站層，各層級之間相互配合，在配電網(wǎng)發(fā)生故障后可快速有效地完成故障區(qū)段的定位與隔離、恢復(fù)健全區(qū)域供電等任務(wù)。本文所提出的配電網(wǎng)廣域保護(hù)系統(tǒng)基于目前絕大多數(shù)配電網(wǎng)所采用的配電自動化系統(tǒng)，并未對配電網(wǎng)的智能化設(shè)備提出額外的要求，在實際工程中具有較強(qiáng)的應(yīng)用價值。
　　為

4、提升故障處理的運算速度，本文提出將故障區(qū)段定位與供電恢復(fù)決策的相關(guān)運算交由配電網(wǎng)廣域保護(hù)系統(tǒng)的站域?qū)油瓿?。系統(tǒng)的主站層需根據(jù)正常運行時從各基礎(chǔ)層處收集到的開關(guān)通斷信息，完成面向配電網(wǎng)故障處理的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析，明確當(dāng)前運行方式下各站域?qū)拥墓╇姺秶c所管轄的智能開關(guān)。在故障發(fā)生后站域?qū)觾H收集位于其供電范圍內(nèi)的各節(jié)點的故障信息完成故障區(qū)段的定位，降低故障處理的運算量。本文提出了一種面向故障處理的基于鄰接矩陣染色算法的配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析，該算法簡

5、單可靠，物理意義明確。主站層在正常運行時通過本算法可以得到各站域?qū)庸╇姺秶鷥?nèi)所屬的開關(guān)節(jié)點，明確其在故障處理過程中信息交互的對象，是后續(xù)故障處理運算的基礎(chǔ)。
　　智能配電網(wǎng)的運行方式復(fù)雜多變，目前現(xiàn)有的故障區(qū)段定位技術(shù)主要采用有向圖的方式描述配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)配電網(wǎng)的運行方式發(fā)生改變后需要重置其網(wǎng)絡(luò)描述矩陣，如此使得算法較為復(fù)雜繁復(fù)。本文提出了一種基于節(jié)點—支路關(guān)聯(lián)矩陣的配電網(wǎng)故障區(qū)段定位技術(shù)，該算法僅依靠各開關(guān)節(jié)點之間的連接

6、關(guān)系即可完成故障區(qū)段的判定，算法不依賴某一種運行方式下開關(guān)的上下級關(guān)系，在配電網(wǎng)運行方式發(fā)生改變后仍能快速準(zhǔn)確地判斷出故障區(qū)域。分布式電源接入配電網(wǎng)后改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)單電源輻射型的供電方式，本文研究了考慮大容量分布式電源并網(wǎng)運行后的基于節(jié)點—支路關(guān)聯(lián)矩陣的故障區(qū)段定位算法的改進(jìn)方案。
　　智能配電網(wǎng)廣域保護(hù)系統(tǒng)依賴于配電網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常時，廣域保護(hù)系統(tǒng)將無法完成配電網(wǎng)故障處理的任務(wù)。自治型故障處理模式不需要信息的交