基于GPRS通信的故障狀態(tài)量差動保護(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)自動化。實(shí)際上，近年來我國許多地區(qū)已經(jīng)在不同層次、不同規(guī)模上進(jìn)行了配電網(wǎng)自動化的試點(diǎn)工作，也取得了相當(dāng)?shù)某煽?。但由于幾乎所有的配電網(wǎng)自動化試點(diǎn)都是開環(huán)運(yùn)行模式，故障恢復(fù)時間都在10秒以上

2、甚至到分鐘級，所以不能滿足對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)電等高成本方式來彌補(bǔ)。 饋線自動化方案由最初的“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)合的自動化方案。 在配電網(wǎng)自動化系統(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3～5km，當(dāng)聯(lián)級

3、開關(guān)較多時，保護(hù)的配合問題成了一個難題。顯然，用傳統(tǒng)的過流、距離等保護(hù)方式來做保護(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，勢必會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，即在一個局部的環(huán)網(wǎng)中設(shè)立一個保護(hù)子站收集各個FTU的開關(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保護(hù)子站的依賴性，給系統(tǒng)的安全留下一定的風(fēng)險。 本文提出了一個新的適合配電網(wǎng)的保護(hù)配合方案，稱為故障狀態(tài)量差動保護(hù)。該保護(hù)利用點(diǎn)對點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)，通過分布式的通信仲裁，使每個饋線開關(guān)能夠收集并綜合利用本身的故障狀態(tài)及線路中相鄰開關(guān)的信息，進(jìn)行分析判斷，實(shí)現(xiàn)開關(guān)高速，有選擇的動作。既克服對保護(hù)子站的依賴性，又確保線路的任何地方發(fā)生故障時，開關(guān)都能正確動作，其目的

5、是達(dá)到快速、準(zhǔn)確隔離。故障狀態(tài)量差動保護(hù)將是一個全新的保護(hù)理念，使配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的保護(hù)配合經(jīng)過由分布到集中，由集中再到分布的歷程，利用現(xiàn)代的通信方式和簡單可靠的判據(jù)，使整個網(wǎng)絡(luò)在互動中更高效地完成配合。 故障狀態(tài)量差動保護(hù)的關(guān)鍵之一是選擇恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)對點(diǎn)通信方式。本文通過對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)對點(diǎn)通信方案的組網(wǎng)方式，并對它的可行性行了測試和分析。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