配網(wǎng)側(cè)保護(hù)智能中心系統(tǒng)架構(gòu)及其保護(hù)配置方案研究.pdf

1、城市配電網(wǎng)是支撐城市發(fā)展的重要基礎(chǔ)，而配電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)則是城市配電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要保障。在配電網(wǎng)側(cè)，可再生能源正以分布式電源的形式大量接入，微網(wǎng)技術(shù)和直流配網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始走向?qū)嶋H應(yīng)用，配電網(wǎng)正在向高度靈活性、高度智能化的方向發(fā)展。但是，目前配電網(wǎng)的保護(hù)仍然采用基于本地信息的傳統(tǒng)保護(hù)模式，不但無(wú)法應(yīng)對(duì)新能源接入帶來(lái)的定值整定和優(yōu)化問(wèn)題，甚至也無(wú)法解決配電網(wǎng)現(xiàn)階段已經(jīng)暴露的問(wèn)題。而另一方面，城區(qū)用地的高度緊張使得變電站的新建和改造變得尤其困難，建

2、設(shè)成本大大增加。為此，亟需在配電網(wǎng)保護(hù)結(jié)構(gòu)體系上有所突破。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出了“配網(wǎng)側(cè)保護(hù)智能中心”的概念，該中心在配電網(wǎng)中可接管多個(gè)變電站的保護(hù)功能，利用高速可靠的通信網(wǎng)絡(luò)收集各變電站信息，一方面可以更好地整合全景信息，實(shí)現(xiàn)就地保護(hù)的遠(yuǎn)方備份以及區(qū)域保護(hù)功能，另一方面還可以實(shí)現(xiàn)站內(nèi)二次設(shè)備的集約化，緩解城區(qū)內(nèi)變電站占地問(wèn)題所帶來(lái)的巨大壓力。
　　配網(wǎng)側(cè)保護(hù)智能中心分為就地層和中心層兩層結(jié)構(gòu)。就地層采用分布集中式結(jié)

3、構(gòu)，通過(guò)將站內(nèi)二次設(shè)備集成為就地化綜合智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)信息的共享化和集中化，為配電網(wǎng)提供快速、可靠的保護(hù)。中心層采用區(qū)域集中式結(jié)構(gòu)，利用層間的高速通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)信息的匯聚，構(gòu)成區(qū)域的保護(hù)控制功能。針對(duì)配網(wǎng)側(cè)保護(hù)智能中心的思想，本文設(shè)計(jì)了配網(wǎng)側(cè)保護(hù)智能中心在高壓配電網(wǎng)中的工程應(yīng)用方案，為其在配電網(wǎng)中的推廣和應(yīng)用提供了有力的支撐。
　　針對(duì)配網(wǎng)側(cè)保護(hù)智能中心匯集多源信息的特點(diǎn)，本文將區(qū)域電網(wǎng)簡(jiǎn)化為僅由端點(diǎn)與邊構(gòu)成的拓?fù)鋱D，提出

4、一種基于圖論的分區(qū)搜索策略，利用多端電流差動(dòng)保護(hù)原理構(gòu)成每個(gè)元件的基本保護(hù)區(qū)域，在出現(xiàn)電流信息丟失的情況時(shí)，可將基本保護(hù)區(qū)域合并為生成保護(hù)區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域保護(hù)的快速劃分和構(gòu)成。在含有 T接線、閉環(huán)區(qū)域等復(fù)雜配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，出現(xiàn)多處電流信息無(wú)法獲取的情況時(shí)，本文通過(guò)反復(fù)分析分區(qū)搜索策略和多端電流差動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式，從理論上證明了在復(fù)雜配電網(wǎng)環(huán)境下，該策略仍然能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域保護(hù)功能。利用PSCAD/EMTDC軟件對(duì)上述各類情況進(jìn)行仿真計(jì)算，驗(yàn)

5、證了本文所提出的分區(qū)搜索策略與區(qū)域保護(hù)功能的高度適應(yīng)性和高度靈活性。
　　針對(duì)配網(wǎng)側(cè)保護(hù)智能中心系統(tǒng)下的多重保護(hù)功能，本文設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)方備用三重化和遠(yuǎn)方備用雙重化的保護(hù)配合方式，利用馬爾可夫模型分別建立各保護(hù)配合方式下的狀態(tài)空間，計(jì)算配網(wǎng)側(cè)保護(hù)智能中心體系下保護(hù)系統(tǒng)的可用度、拒動(dòng)率和誤動(dòng)率，與就地雙重化保護(hù)和就地單重化保護(hù)進(jìn)行比較與分析，表明本文提出的保護(hù)配合方式具備良好的可靠性與實(shí)用性。
　　本文最后對(duì)全文內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)和歸納