基于广义节点的配电网区域控制划分

由于配电网节点和线路数多,所以为了更好地实现配电网集中式差动保护,有必要将电网进行分区控制,以适应集控中心对信息采集和处理的要求。将配电网转化成带权的广义节点的网络,然后从图论的角度对配电网进行抽象,根据各广义节点间的拓扑结构来进行分区。通过利用"吸收法"对电网抽象图模型进行不断的简化和解环处理,最终将复杂电网分割成若干个广义节点的集合,即分割成若干个控制区域。     

配电网分布式差动保护数据同步方法

提出了一种分布式电流差动保护数据同步方法,将网络交换和差动保护功能集成到智能配电终端中,智能配电终端通过光纤环网组网连接,通过智能配电终端网络交换模块间交换延迟测量报文获取高精度光纤链路时延参数。电流原始采样值报文（SV）通过智能配电终端2个方向的转发完成智能配电终端间可靠的数据交换,SV报文在传输过程中携带报文时延控制字（τ）,在跨节点传输时将报文驻留时间和光纤时延修正到时延控制字内,SV报文到达接收端时记录该报文与本地采样脉冲的时间差（μ）,通过τ和μ2个参数获取任意2个智能配电终端间采样脉冲时间差,利用插值原理完成电流采样值的同步。该方案具有不依赖时钟源、EPON等外部通信设备不受配电线路开关站、环网柜数量限制和光纤单链路故障不影响保护动作时间3个优点,对主动配电网及配电网高可靠闭环运行方式具有很好的应用价值。     

基于网络采样与延时补偿的配电网差动保护方法

随着通信技术的发展,配电网具备实现网络采样的条件,然而现阶段相关研究仍难以支撑配电网保护的实际应用。因此,依托区域信息共享,探索IEC 61850在配电网保护中的全方位应用,聚焦采样值报文共享的保护应用,形成基于网络采样的配电网差动保护方法。针对采样值报文信息共享的同步需求,设计计及传输延时与交换机延时的采样延时补偿方法,奠定基于网络采样的配电网保护实现基础。进行一、二次系统联合仿真测试,将所提出的基于网络采样与延时补偿的配电网差动保护方法与常规的配电网差动保护方法进行对比,结果表明：采用所提方法后,差动保护的动作选择性得到改善。所提出的方法能保证配电网差动保护的选择性,并在试点工程中得到推广应用。     

基于光纤网络的10 kV 智能配电网差动保护方案设计

通过研究基于光纤通信方式下的10 kV 智能配电网线路全线速动保护方案和实现方法,结合具体的配电网系统要求设计出新型原理的配电网继电保护,可同时满足选择性和速动性的要求。与传统配电网保护相比新方案具有原理简单、配置灵活、恢复供电快、安全可靠的特点,适合大规模推广。     

基于EPON 通信的智能配电网馈线差动保护

智能配电网正朝着网格化、多电源的拓扑结构发展,传统配电网保护、馈线自动化(FA)已经越来越难以满足智能配电网自愈的要求。电流差动保护由于其优越的速动性、灵敏性和选择性而广泛地应用于输电线路,现有的方法是采用专用光纤通道或者基于同步数字系列/准同步数字系列(SDH/PDH)技术的复用通道来实现,但架设这些通信设备费用高且通信速率慢。文中提出并研制了一种适用于智能配电网的差动保护的装置,该装置基于以太无源光网络(EPON)来实现差动保护装置之间采样数据的传输,配以抗延时抖动及IEEE 1588同步算法,实现多端线路差动保护。测试表明,保护能够准确动作,满足精度和动作时间的要求。该装置已在某10 kV线路挂网运行。     

基于电流差动的直流配电网保护方案

针对直流配电网在发生短路故障时,短路电流上升迅速,直流断路器无法快速动作从而切除故障的问题,首先基于三相两电平电压源换流器构建直流配网的电源模块。分析了单端电源向无源网络供电时发生极间短路故障和单极接地短路故障的故障特征,提出了一种低电压保护和电流差动保护联合的保护方案,并且通过投切后备电源提高了供电的可靠性。最后在PSCAD/EMTDC平台中进行了仿真验证,结果表明在直流配网发生短路故障时,该保护能够快速可靠动作,并具有良好的选择性和灵敏性。     

配电网上的分相线路差动保护

由于电网技术正朝着闭环甚至多电源供电拓扑结构发展,常规的过电流保护已无法充分保护电缆和架空线网络。为了解决这一问题,提出采用分相线路差动保护来保护配电网中的线路。详细介绍了纵差保护的构成、特点、保护原理,并以ABB公司的分相线路差动继电器RED615为例,分析了分相线路差动的保护功能及应用。     

基于差动保护的配电网闭环运行方式探讨

配电网可靠性是衡量一个地区供电水平的重要指标。采用闭环运行方式可以有效提高配电网的供电可靠性。首先,从分布式电源的并网需求和日益提高的供电可靠性要求,阐述了配电网采用闭环运行的驱动力。然后,介绍了配电网闭环运行的关键支撑技术和主要优点,提出了一个具有三层结构的集中式差动保护控制概念和系统架构。最后,分析了配电网采用基于差动保护的闭环运行方式的应用前景。     

5G冗余双通道通信技术在配电网差动保护中的应用研究

目前电流差动保护技术在配电网保护中的应用已经成熟。差动保护业务主要使用电力光纤专网承载,铺设费用高,易受外力破坏。为解决此类问题,提出使用两家运营商的5G无线网络替代电力光纤专网的技术方案,通过构建5G冗余双通道试验验证环境,分别对业务可靠性及网络性能进行测试。试验结果验证了将5G冗余双通道通信技术应用于配电网差动保护的可行性。方案为今后5G无线网络应用于配电网差动保护提供了数据参考与借鉴。     

基于幅相关系的有源配电网多端差动保护方案

分布电源的大量接入使配电网从传统单向潮流的辐射状网络逐步转变为双向潮流的多端电源供电的配电网,出现了以T型接线为代表的多段线路.文章从多种类型分布式电源的故障特性入手,分析短路故障下有源配电网的多端电流的幅相关系,提出基于多端电流幅相关系的差动保护方案.保护方案包括启动判据和复合动作判据,启动判据兼具区分部分区外故障的...     

基于区域自组网的配电线路无线差动保护技术研究及应用

差动保护为配电线路下的故障快速精准隔离提供了可靠有效的手段,但传统的光纤通道敷设困难,运维成本高,限制了其在配电网的应用。提出了一种无线通信下的配电线路差动保护设计方案。采用区域自组网技术构建差动保护的通信通道,信息传输不依赖于公共网络传输设备。采用动态定向补偿技术实现各侧数据的精准同步,不依赖于外部对时设备。采用多级安全策略加强网络安全,提高保护业务数据传输及接入的安全性。采用无线通信抗干扰技术避免电磁波干扰,保证数据传输可靠性。通过实验室搭建试验平台进行系统测试,结果表明基于区域自组网的无线通道传输延时短,延时抖动小,数据传输可靠性高,通道及保护功能各项性能指标完全满足配电线路差动保护要求。最后通过试运行验证了该技术具备工程应用推广价值。     

有源配电网电流差动保护判据研究

电流差动保护是解决有源配电网保护问题的有效手段。由于故障特征不同,应用于输电线路的差动保护判据不能直接移植到配电网中。针对上述问题,首先分析了有源配电网故障电流的幅相关系,并在幅相平面中给出适用于有源配电网的制动区域。进而提出了一种提升保护性能的扇形制动区设计方法。在此基础上,考虑有源配电网常见的CT饱和情形,进一步引入二次电流的谐波含量比和基波幅值比构造辅助判据。最后提出了抗CT饱和的整体电流差动保护方案。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果证明,与常规差动保护判据相比,该方案在保证可靠性的前提下具有更高的灵敏度,且具有很强的抗CT饱和能力,能够满足有源配电网的需求。     

5G用作配电网差动保护通道的可行性分析

光纤铺设费用高且普及率较低,不利于配网差动保护的大面积推广。5G的高性能和商用化为解决配网差动保护通道问题提供了理想机遇。通过理论分析和计算,提出差动保护对于通信通道的要求,包括通道速率、时延、可靠性以及安全性等方面。介绍并分析了5G差动保护实现的技术基础——网络切片、切片架构以及基于网络切片的电网安全体系。最后,通过分析5G的主要性能指标,得出5G对于配电网差动保护具有良好的适配性,可以取代光纤成为配网差动保护新的数据通道。     

基于自适应制动补偿系数的有源配电网电流纵联差动保护

为了解决传统的三段式电流保护难以适用于有源配电网的问题,通过分析含不同类型分布式电源的配电网正序电流故障分量在区内外故障时的幅相特征差异,提出一种基于自适应制动补偿系数的电流纵联差动保护新方法。该方法采用改造后的e指数函数构建制动补偿系数,根据线路两侧正序电流故障分量的相位差和幅值比自适应决定补偿制动电流的程度。为有效应对不可测负荷分支给保护可靠性带来的消极影响,利用比幅式方向阻抗继电器的动作方程构造辅助判据。仿真结果表明,与传统电流纵联差动保护相比,该方法能够满足各种故障场景下有源配电网的保护需求,且灵敏度高,可靠性、耐受过渡电阻能力和抗时间同步误差能力强。     

一种基于概率分布的纵联差动保护通道时延模型

电流差动保护对数据传输实时性提出了很高要求,过大的传输延迟有可能造成继电保护设备的拒动或误动,保护通道的组织结构和通信设备的差异导致了通道延时具有明显的不确定性。分析了保护信道延迟的影响因素,以通信设备的延迟时间概率密度分布函数为基础,研究了基于概率分布的纵联差动保护信道随机延时模型。该模型能够反映实际通道延时的不确定性。进一步给出了继电保护设备误动和拒动的概率确定方法。研究结果可以作为电力系统继电保护通道优化配置的参考。     

考虑不可测T接负荷的配电网虚拟三端电流差动保护

采用电流差动保护可解决高比例分布式电源接入配电网引起的馈线保护问题。然而当馈线内存在不可测T接负荷分支时,差动保护只能利用被保护线路两端的数据构造判据,性能受到影响。为解决该问题,首先分析了不可测T接负荷对传统两端电流差动保护的影响。在此基础上,提出了一种虚拟三端电流差动保护方法。该方法将被保护线路内部的不可测T接分支等效为一个虚拟支路,利用故障前后线路两端的电压、电流数据估算该虚拟支路的电流相量,并与馈线两端的电流相量一起构成三端电流差动保护判据。仿真结果表明,该方法在无需T接负荷测量数据的前提下能够满足配电网在不同场景下的保护需求,相比传统的电流差动保护具有更高的可靠性与灵敏性。     

5G通信自同步配网差动保护研究与应用

随着分布式电源的高度渗透和环网结构的逐步增多,配电网迫切需要电流差动保护应对过流保护面临的挑战.基于5G的商用化契机,研究开发一种基于5G通信的配电网分布式差动保护.该保护采用基于移动边缘计算的切片网络作为数据通道,具有超低延时和超高可靠的特点;采用基于故障时刻的自同步方法解决差动保护两端的数据同步问题,无需增加额外对...     

考虑不可测负荷分支接入的配电网自适应差动保护

为降低不可测负荷分支接入对配电网保护的影响,提出一种基于线路两侧电流相似性的差动保护方案。首先,分析了含不可测负荷分支的有源配电网在不同故障位置下线路两侧电流特征。在此基础上,利用欧式距离对线路两侧电流的相似性进行计算,以此实现制动系数随故障位置自适应地修改。利用PSCAD仿真软件对本方案进行验证,结果表明在不同容量的不可测负荷分支接入下,本文方案中的制动系数在区内故障时减小为0,区外故障时增大为0.87,确保电流差动保护能够正确动作,避免了不可测负荷分支对配电网保护的影响。