含DG配網(wǎng)充分式差動(dòng)保護(hù)研究.pdf

1、分布式電源(DG)的接入為配網(wǎng)的保護(hù)帶來了巨大挑戰(zhàn)，DG種類、控制方式、接入容量、接入位置的多樣性使得傳統(tǒng)三段式電流保護(hù)失去了選擇性，配網(wǎng)一般通過故障時(shí)切除全部DG的方式保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，極大限制了DG的發(fā)展。含DG配網(wǎng)保護(hù)既要解決DG接入后的選擇性難題，又受限于配網(wǎng)落后的通信條件和較低的設(shè)備配置水平，目前暫未出現(xiàn)很好的解決方案。為此，本文提出“充分式”保護(hù)原理，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)性能與保護(hù)成本之間的平衡，并在“充分式”的框架下，給出了含DG

2、配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)的具體方案。
　　首先，本文對(duì)“充分式”保護(hù)原理的定義、內(nèi)涵、特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)地討論。“充分式”保護(hù)的核心即是對(duì)傳統(tǒng)保護(hù)“四性”進(jìn)行拓展，不再要求保護(hù)能夠判斷出所有的故障，而是充分利用配網(wǎng)中可獲取的信息，最大限度地識(shí)別故障，未能識(shí)別的故障交由DG隔離處理?！俺浞质健北Ｗo(hù)從根本上保證了方案的實(shí)用性，用犧牲少部分速動(dòng)性的方式換來了保護(hù)的選擇性，適應(yīng)了現(xiàn)階段含DG配網(wǎng)保護(hù)的需要。本文對(duì)“充分式”保護(hù)原理下判據(jù)的特征、配合方式進(jìn)

3、行了分析，為“充分式”差動(dòng)保護(hù)判據(jù)的構(gòu)成提供了理論依據(jù)。同時(shí)，本文進(jìn)一步闡述了“充分式”保護(hù)中差動(dòng)保護(hù)的基本原理、優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，論證了其解決現(xiàn)階段配網(wǎng)保護(hù)問題的實(shí)效性與可行性。
　　其次，本文考慮在配網(wǎng)環(huán)境下利用電流相位信息形成差動(dòng)保護(hù)方案，通過相位故障特征的分析，利用線路兩側(cè)相位差異構(gòu)成了保護(hù)判據(jù)，同時(shí)提出了在配網(wǎng)環(huán)境下兩側(cè)電流相位差的計(jì)算方法。本文摒棄傳統(tǒng)保護(hù)中基于兩側(cè)信息同步進(jìn)行相差計(jì)算的方法，將配網(wǎng)中故障前線路兩側(cè)電流幾乎反

4、向的特點(diǎn)作為橋梁，通過計(jì)算兩側(cè)電流相位變化量的方式，間接計(jì)算得到了兩側(cè)電流相位差。該計(jì)算方法在弱通信條件下即可完成，且具有很高的計(jì)算精度，能夠滿足保護(hù)的需要。
　　最后，本文在利用相位信息的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引入電流幅值信息、可獲取的電壓相位信息形成不同層次的差動(dòng)保護(hù)判據(jù)，并與DG隔離技術(shù)、傳統(tǒng)三段式電流保護(hù)形成一套完整的自適應(yīng)差動(dòng)保護(hù)方案。根據(jù)兩側(cè)電流幅值的故障特征，構(gòu)成了比幅式保護(hù)判據(jù)，同時(shí)充分利用比幅式判據(jù)、相差判據(jù)各自的靈敏度

5、優(yōu)勢(shì)，構(gòu)成了充分式幅相組合判據(jù)，該判據(jù)可同時(shí)提高靈敏度與制動(dòng)能力，故障識(shí)別能力顯著提高。利用故障時(shí)兩側(cè)節(jié)點(diǎn)電壓相位變化方向相反的特點(diǎn)，構(gòu)成了基于電壓信息的縱聯(lián)保護(hù)，保護(hù)僅需要配網(wǎng)中可獲取的電壓信息，可作為基于電流信息判據(jù)失效情況下的補(bǔ)充，進(jìn)一步提高了故障識(shí)別的能力。提出了充分式差動(dòng)保護(hù)的自適應(yīng)區(qū)域配置方法及其與DG隔離、傳統(tǒng)三段式保護(hù)的自適應(yīng)配合方式，最大程度達(dá)到了保護(hù)故障識(shí)別能力與安全性的平衡。通過Matlab/Simulink搭建了