配電線路快速保護原理與相關通信技術的研究.pdf

1、我國配電網正逐步形成多開關的網格狀供電格局，理論上，通過這些開關的通斷組合，配電網能夠實現(xiàn)以最經濟、優(yōu)質的方式運行。然而，實際上這些變化多端的運行方式造成配電網繼電保護性能受到嚴重影響，這樣為保證繼電保護的性能，就需要嚴格制約一次運行方式。由于配電線路多個開關之間上下級的關系不固定，通過簡單的電流配合獲得全部開關保護的選擇性是不可能的，導致故障切除的范圍很大。而個別開關之間有限的配合，又致使速斷保護范圍嚴重回縮，故障平均切除時間呈現(xiàn)延長

2、趨勢，對供電可靠性和供電質量影響很大。因此，研究一種盡量不限制一次運行方式，并做到饋線上所有開關保護的高度快速性和選擇性的新型配電網饋線保護方法，具有十分重要的意義。 故障定位方法因其具有較高的選擇性和靈敏性，可借鑒到新型饋線保護中。但由于該方法采用全網集中處理的模式和復雜的定位算法，使得實時性遠遠達不到繼電保護的要求。因此，本文將饋線的實時拓撲結構儲存在其各個開關的保護中，進行分布式定位計算，并提出面向繼電保護快速性要求的饋線

3、故障定位新方法——回溯定位法。該方法計算量很小，算法延時可以忽略。作為回溯定位法的具體應用，在國內已有配網光纖通信網的基礎上，提出了一種實現(xiàn)快速通信的方案，該方案不需要對現(xiàn)有硬件做任何改動。仿真結果表明，該方案的通信延時可以滿足快速性要求。 由于配網設備的數(shù)量眾多，新型饋線快速保護及其通信系統(tǒng)的建立必須保證低成本，但這往往導致保護與通信系統(tǒng)硬件可靠性和計算能力的降低。為了保證保護的可靠性和實時性，新型饋線保護在原理上必須具有高容

4、錯性和低計算復雜度。因此，從信息論的角度出發(fā)，提出了基于多開關信息決策融合的饋線故障定位方法。該方法對開關繼電器錯誤動作和通信信息的錯誤和缺失具有很強的容錯性，且故障后計算量低，不需高性能處理能力即可滿足繼電保護的快速性要求。 要實現(xiàn)新型饋線快速保護，必須有通信系統(tǒng)的支持。目前來看，有線媒介的通信，比如光纖通信或電力線載波通信等都缺乏經濟性和靈活性，而這恰恰是無線媒介通信的長處。因此，從降低成本的角度考慮，提出基于無線城域網(w

5、ireless metropolitan area network，WMAN)技術實現(xiàn)饋線快速保護通信的方法，包括基于CDMA技術和基于WiMAX技術的配電網保護通信方案。首先，提出與公網CDMA通信系統(tǒng)共存的配電網保護通信方案。該方案對公網CDMA系統(tǒng)的影響在理論上達到了可以忽略的程度，解決了保護通信信號的準入性問題。該方案的信號質量遠遠高于公網CDMA信號質量，可靠性更高。同時，該方案實時性高，仿真結果表明，即使多條饋線同時故障，其

6、通信實時性仍然可以滿足配網繼電保護的快速性要求。以CDMA通信方案為例，提出了饋線快速保護的構成，包括快速主保護、快速后備保護及重合閘，并以傳統(tǒng)過流保護作為總后備。結合實際電網，給出了保護計算過程，并對保護性能進行了評價。 為了進一步提高通信系統(tǒng)的獨立性，考慮在建立電力通信WMAN專網的基礎上，實現(xiàn)配網饋線保護通信，也具有很高的綜合經濟性。由此，提出了基于WiMAX技術的電力WMAN專網結構以及饋線快速保護通信方案。重點從通信協(xié)