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

1、城市配電網(wǎng)是支撐城市發(fā)展的重要基礎，而配電網(wǎng)保護系統(tǒng)則是城市配電網(wǎng)安全運行的重要保障。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)技術和直流配網(wǎng)技術開始走向?qū)嶋H應用，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)的保護仍然采用基于本地信息的傳統(tǒng)保護模式，不但無法應對新能源接入帶來的定值整定和優(yōu)化問題，甚至也無法解決配電網(wǎng)現(xiàn)階段已經(jīng)暴露的問題。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、設成本大大增加。為此，亟需在配電網(wǎng)保護結構體系上有所突破。
　　針對上述問題，本文提出了“配網(wǎng)側(cè)保護智能中心”的概念，該中心在配電網(wǎng)中可接管多個變電站的保護功能，利用高速可靠的通信網(wǎng)絡收集各變電站信息，一方面可以更好地整合全景信息，實現(xiàn)就地保護的遠方備份以及區(qū)域保護功能，另一方面還可以實現(xiàn)站內(nèi)二次設備的集約化，緩解城區(qū)內(nèi)變電站占地問題所帶來的巨大壓力。
　　配網(wǎng)側(cè)保護智能中心分為就地層和中心層兩層結構。就地層采用分布集中式結

3、構，通過將站內(nèi)二次設備集成為就地化綜合智能設備，實現(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。中心層采用區(qū)域集中式結構，利用層間的高速通信網(wǎng)絡實現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)信息的匯聚，構成區(qū)域的保護控制功能。針對配網(wǎng)側(cè)保護智能中心的思想，本文設計了配網(wǎng)側(cè)保護智能中心在高壓配電網(wǎng)中的工程應用方案，為其在配電網(wǎng)中的推廣和應用提供了有力的支撐。
　　針對配網(wǎng)側(cè)保護智能中心匯集多源信息的特點，本文將區(qū)域電網(wǎng)簡化為僅由端點與邊構成的拓撲圖，提出

4、一種基于圖論的分區(qū)搜索策略，利用多端電流差動保護原理構成每個元件的基本保護區(qū)域，在出現(xiàn)電流信息丟失的情況時，可將基本保護區(qū)域合并為生成保護區(qū)域，從而實現(xiàn)區(qū)域保護的快速劃分和構成。在含有 T接線、閉環(huán)區(qū)域等復雜配電網(wǎng)結構中，出現(xiàn)多處電流信息無法獲取的情況時，本文通過反復分析分區(qū)搜索策略和多端電流差動保護的實現(xiàn)方式，從理論上證明了在復雜配電網(wǎng)環(huán)境下，該策略仍然能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域保護功能。利用PSCAD/EMTDC軟件對上述各類情況進行仿真計算，驗

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