含DG配網(wǎng)充分式差動保護研究.pdf

1、分布式電源(DG)的接入為配網(wǎng)的保護帶來了巨大挑戰(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)三段式電流保護失去了選擇性，配網(wǎng)一般通過故障時切除全部DG的方式保證系統(tǒng)的安全運行，極大限制了DG的發(fā)展。含DG配網(wǎng)保護既要解決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”保護原理，實現(xiàn)了保護性能與保護成本之間的平衡，并在“充分式”的框架下，給出了含DG

2、配網(wǎng)差動保護的具體方案。
　　首先，本文對“充分式”保護原理的定義、內(nèi)涵、特點進行了詳細地討論?！俺浞质健北Ｗo的核心即是對傳統(tǒng)保護“四性”進行拓展，不再要求保護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，最大限度地識別故障，未能識別的故障交由DG隔離處理?！俺浞质健北Ｗo從根本上保證了方案的實用性，用犧牲少部分速動性的方式換來了保護的選擇性，適應(yīng)了現(xiàn)階段含DG配網(wǎng)保護的需要。本文對“充分式”保護原理下判據(jù)的特征、配合方式進

3、行了分析，為“充分式”差動保護判據(jù)的構(gòu)成提供了理論依據(jù)。同時，本文進一步闡述了“充分式”保護中差動保護的基本原理、優(yōu)勢與特點，論證了其解決現(xiàn)階段配網(wǎng)保護問題的實效性與可行性。
　　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保護方案，通過相位故障特征的分析，利用線路兩側(cè)相位差異構(gòu)成了保護判據(jù)，同時提出了在配網(wǎng)環(huán)境下兩側(cè)電流相位差的計算方法。本文摒棄傳統(tǒng)保護中基于兩側(cè)信息同步進行相差計算的方法，將配網(wǎng)中故障前線路兩側(cè)電流幾乎反

4、向的特點作為橋梁，通過計算兩側(cè)電流相位變化量的方式，間接計算得到了兩側(cè)電流相位差。該計算方法在弱通信條件下即可完成，且具有很高的計算精度，能夠滿足保護的需要。
　　最后，本文在利用相位信息的基礎(chǔ)上，進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保護判據(jù)，并與DG隔離技術(shù)、傳統(tǒng)三段式電流保護形成一套完整的自適應(yīng)差動保護方案。根據(jù)兩側(cè)電流幅值的故障特征，構(gòu)成了比幅式保護判據(jù)，同時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，構(gòu)成了充分式幅相組合判據(jù)，該判據(jù)可同時提高靈敏度與制動能力，故障識別能力顯著提高。利用故障時兩側(cè)節(jié)點電壓相位變化方向相反的特點，構(gòu)成了基于電壓信息的縱聯(lián)保護，保護僅需要配網(wǎng)中可獲取的電壓信息，可作為基于電流信息判據(jù)失效情況下的補充，進一步提高了故障識別的能力。提出了充分式差動保護的自適應(yīng)區(qū)域配置方法及其與DG隔離、傳統(tǒng)三段式保護的自適應(yīng)配合方式，最大程度達到了保護故障識別能力與安全性的平衡。通過Matlab/Simulink搭建了