当前位置:首页 >> 能源/化工 >>

智能配电网保护控制的设计与研究


第 29 卷 增刊 2009 年 12 月 10 日
















文献标志码 : A

o V l# 9 S uP Plem en 2 i
回2

0 0 9 C h

D ee.10, 20 09
1

P r eeeding s o f the C SE E o

in .S o e .f r E le e .E n g . o

文 章编 号: 0258一 8013 ( 2009) 51一 0001一 06

中图分类号 : TM 7 2

学科 分类 号: 47 # 0 4 0

智 能配 电网保 护控 制 的设计 与研 究
李斌 ., 薄志谦 /
l ( . 电力 系统仿真控制教育部重点实验室(天津大学), 天津市 南开区 3 0 7 ; 0 2
2 . 英 国 阿海珐输 配 电 自动化公 司 , 斯 塔福 德 郡 S T 1 4L X , 英 国) 7
D esig n an d R e se a r h o n P r t e tio n an d C o n tr l o f S m ar D istrib u c e e o t i t
u B in l, B o z h i一 ian Z q

on G r d i

(1.K ey L borat a ory ofPow erSystem Sim ulati and C ontrol汀ian i U niversi on j n ty), M inistry ofE dueati on, N ankaiD i rict, T an in 300072, C hi st i j na;2.A RE v A T & D , St b rd ST 17 4LX , U K a且 )
A B ST R A C 毛
e o m P le x ity of

i W rh

the

i er asing n e
str e t re u u

in

O P w er
re n e w a le b

d em and ,
so u r e c

O

引言
当前 电 网 的研 究 和 发 展 方 向主 要 包 括 实 现 以

net or w k

and

Pen et rati n, t e sm ar d i ribu t o h t st ion gri w i h the sel heali d t f g n b it a il y h a beeo m e the eer ain t en d o dev eloP m en .T h e P a er s t r f i P
in tro d u e e s th e te e h n ie a l e o n te n ts an d P o in ts ou t th e

抵 御事 故扰 动 为主 的安 全稳 定运 行 , 降低 大规 模停 运 风 险 ; 使 分布 式 电源 得 到有 效利 用 ; 提 高用 户用 电效 率和 电能质 量 ; 提 高 电网资产 的利 用率 等 " 其 中, 突 出 自愈 功 能的智 能 电网研 究 与发 展被认 为 是 当今 世界 电力 系统 发展 变革 的最 新动 向, 是 2 1 纪 电力系统 的重 大科 技 创新和 发 展趋 势[ 一 1 61" 近 年来 , 分布式 发 电供 能系 统得 到快 速发 展 , 由于分 布式 发 电采用 就地 能源 , 可 以实 现 分区 分片 灵活 供 电, 通 过 合理 的规划 设 计 , 在灾 难 性事 件发 生导致 大 电 网瓦解 的情 况下 , 可 以保证 对 配 电网 内 重要 负荷 的供 电, 并有 助于大 电网快速 恢 复供 电, 降低 大 电网停 电造 成 的社会经 济损 失 " 另外 , 分布 式发 电供 能系统 与 大 电网并 网运行 , 有 助 于克 服一 些分布 式 电源 的间歇 性 给用 户负荷 造成 的影 响 , 提 高系 统供 电 的电能质 量 l " ] 7 传统 的 电力系 统 由发 电 ! 输 电 ! 配 电系统 组成 " 据统 计 , 8 % 一 % 以上 的重 要用 户停 电是 由城 市配 0 0 9 电系 统故 障 引起 的 " 配 电网结 构 复杂 ! 电压等 级 多 样 ! 且配 电系 统投 资 巨大 " 因此 , 在建 设坚 强 国家
电网骨干 网架 的 同时 , 把握 当前 城 市配 电 网大 规模

e h a ra e te ris ie t s

o f th e s m a rt d is trib u io n g id . B a s e d o n th e t r

P ro te c io n a n d e o n tro l re q u i e m e n ts, th e P a P e r P ro P o se s th e t r

seh em e d esign of t e P roteet h ion and eo ntrol syst em
s m ar t d is tr ib u tio n r g id . T k n g th e a i

o f r the



re e e n t d e v e lo P m e n ts in

e o m m u n ie a tio n te c h n o lo g y

a n d th e e x is itn g i听 as tr c tu r s in u e

d is tr ib u tio n g rid in to c o n s id e ra tio n , th e P a P e r a n a ly z e s s o m e

t h niea ec l

issues o f Pro t t i n and eo ntr l and d i ec o o scusses i ts

im P le m e n ta tio n in sm a r d is trib u tio n g rid . t

K E Y W O R D S : sm a t r
and eo nt ol r

dist i u i n g r : m i o 一 rb t o d i r c grid : Pro t ecti n o

摘要: 面对配 电网供 电需求 的增大 ! 连接 复杂度 的增 高以及

可再生能源接入等 问题, 研究和发展突出 自愈功 能的智 能配
电网成为 电力系统发展的必然选 择和趋 势 "介绍 了智能电网

的技术 内涵 , 探讨 了智能配电网 自身的特 点及其对保护控制 系统 的要求 " 面 向智能配 电网保护控制的 自愈能力, 给 出了 保护控制系统设计方案 "兼顾通信技术的发展与现有配电网
的技术基础 , 分别对智能配 电网保护控制体系结构 ! 微电网

的失步解列以及无通道保护等在智能配电网内 的研究与应
用进行 了分析 "

关键词 : 智能配 电网: 微 电网: 保护与控制
基 金 项 目: 国 家 重 点 基 础研 究 发 展计 划 项 目( 3 97 家 自然 科学基 金项 目(5097706 1)"
h T e N a tio na l B asie R esea rc h P ro g ra m (Z o g C B 2 19 7 0 ): T he N ati n a l o H ig h o f C h in a (97 3 p ro gram ) R e se a ch r an d

建 设的 良好 时机 , 及 时解 决好 分布 式发 电供 能 系统
接 入配 电网的关键 技 术 问题 , 为实 现健 壮 的智 能配
项 目) 9 C B (ZO0

电网奠 定坚 实 的理 论基 础 , 无 疑 具有 重大 的社 会效 益和经 济价 值 " 本文 概述 了智 能 电网 的技术 内涵 , 重 点指 出智

219700); 国家高 技术 研究 发展 计划 项 目(863 计 划) (2007A A 05z 24 1); 国

e T e hn o log y

能 配 电网所面 临 的技 术难 点与 发展 需求 , 分析研 究
了智能 配 电网保 护控 制 的设计 思路 和技 术 课题 "

D evel oPm ent of C hi na(863 Pr am )( ogr 2007A A O52241): pr eet SuPPort j o ed by N ati onalN at uralSci e Foundati ofC hi 5 097706 1)# enc on na(

2





电 机









第2 卷 9

1

智 能电网的技 术 内涵
智 能 电网涵 盖 了 电力 系 统所 有 的领 域 , 是一 项

的智能电网和目前电网的主要区别体现在电力市
场 化 # 新 能 源 发 电 与储 能 技 术 ! 电能 质 量 以及 电

长 期 ! 庞 大 的科 研 课 题 与 工 程 实 践 " 它 以智 能 一 次 设 备 和 二 次 设 备 为 基 础 , 并 集 合 了通 信 ! 计算
机 ! 电力 电子 技 术 的发 展 " 从 技 术层 面 讲 , 未来

网 自愈 能 力 等各 个 方面 " 以 电 网结 构 及 运 行特 征 来 分 , 智 能 电网 的研 究与 实 施主 要 包 括 以下 内容 ,
如 图 1 所示 "
状 态识 别

决 策支 持系统

智能 电力 调度 度

智 能输 电网 网

智 能配 电 网

攫度 {智统视 1薰 } (群瞥统 调 御可 晕 哪E/化 技 系 }! 黔 麦 } 术 M 曼 \A 认, 翌 SD 钱 CA!MS P C )
一 体化 ; 解 列 与 自恢 恢 复 控制 系 统

J 髯式 阵全分 ! 1 瓢体 线 定防 篇 布) 安 概 一 老 稳
广 域保 护 和紧 急控 制

(鄂翼 ! 黔!
配 , 资产 管理 ) 系统(同 步测量 技术 ! 广域 据通信 接口域 现信化 的通讯 和量测 技) 代息! 数 术
变 电站 自适 应 保护 控制 系统 统 ( 决速 单元件 保护 与 站 内集 中 快 策的集 成保 护控 制系 统)

}在线电 产 网资 管理系 } 统
智 能 电力 电子控 制 系统 统 (II D C , F C TS , V A SVC, ~# ) ) SV C , , )

电力价 格形 成机 制 及 供 需 管理 系统 1 荷 负荷 预测 ! 机 组 组合 和 经 济分 济 配! 二 2



l分式翼 骤制)运 微二 网 的 配 电 网 布 控 (罄鬃 夏霆 矍到 鸳 覆 分
含微保护配 电网统 量 测和网的控制系 自动量 (分布 布
式发 电 的协调 运行 !微 网

含微 网 的配 电 网快 快 速仿 真 与模拟 系 统

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-



_



_

_

_



_

_

_

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-



图1
F i .1 g

智能电网的技术 内涵

e T eh n i i co n ten t o f sm ar g r d ea t i

智 能 电 网 的实 施 是 建 立 在 电力 系 统 与 通 信 系 统高度 集成 和 发展 的基 础上 形成 的 智能 电 网体 系 " 由图 1 可 知 , 智 能 电网主要 包含 智 能输 电网和 智能 配 电网 2 大 组成 部 分 " 而 智 能变 电站则 是 实现 电网 智 能化运 行 与控 制 的关键 组成 部 分 " 在 此基 础上 , 智 能 化 电力 调 度 的 目标 则 包 括 建 立 一 个基 于 同步 信息 的广 域保 护 和紧 急控 制一 体化 理论 与技术 , 协

配 电系 统控 制 , 以达 到系 统性 能 的优化 ! 期望 的安 全 稳 定性 与 期望 的 电能 质量 : 2 ) 支 持高 比重 的分 布 式 能源 接入 电网 , 以提 高系 统 的整体 性 ! 效率 和 灵 活性 " 例 如通 过协 同的 ! 分布 式 的控制 , 可 以利 用 分布式 能源 来优 化系 统性 能 , 并且在 发 生重大 系

统故 障时 利用 分布式 电源 进行 局部控 制(微 型 电网 !
cell 电 网) " 城市 工业 体系 中数字 化产 业 比重 逐渐 增大 , 对 电 能质 量 要 求 苛 刻 " 为 保证 供 电 的连 续 性 与 可 靠 性 , 国外较 为成 功 的配 电网结构 中实 现 了多分 段 ! 多 连 接 的 供 电模 式 , 甚 至 为 了个 别 重 要 的用 电负 荷 , 局部 配 电网从辐 射 状 网络 向闭环环 网的运行 模 式 转变 " 在 这个 发展变 化 的过程 中, 传 统 的保护 配 置方 式及 原理显 然 不能适 应这 种变 化 , 进 而 形成 了 一些应 用 上的 障碍 " 随着 分 布式发 电资源 以及微 电网技术 的发 展 , 城 市配 电 网受 端 系 统 出现 发 电单 元 并 且 其 发 电能 力得到 不断 提升 " 因此 智能 配 电网 内的 电力供应 模 式将 发 生改变 , 即从单 一的 由大型 注入 点单 向供 电 的模 式 , 向大量 使用 受端 分布 式发 电设 备 的多源 多 向模块 化 模式转 变 " 在 微 电网概 念 引入 之 前 , 世界 各 国一般均 不允 许分布 式 电源孤 岛运 行 , 采用 系统 故障 时主动 将分 布式 电源退 出的保 护控制 方案 " 但 随着 微 网技术 的发 展 , 在 未来 智能 配 电网 中, 微 电

调 电力系 统元 件保 护和 控 制 ! 区域 稳定 控制 系统 !
紧 急控 制系 统 ! 解 列控 制系 统和 恢复 控制 系统 等具 有 多道 安全 防线 的综合 防御 体 系 " 与此 同时, 智能 电力 交 易 及 价 格 形 成 机 制 也 是 电力 市 场 化 的关键 技术 " 鉴 于 电力系 统 具有广 域动 态 的特 征 , 智 能 电 网的 保 护 控 制 必 然 要 进 一 步 在 数 据 信 息 交 换 的基 础 上 , 解 决 全局 与局 部 的功 能协 调和速 度协 调 , 实 现 广域 控 制与 分 布保 护控 制 的协调 性I " ] s

2

智能配 电网的特 点
随着 城 市 工业 与社 会 生活 的不 断发展 与需 求 ,

构建 安全 ! 稳定 的城 市 电 网是未来 电网发展 中至 关 重要 的基 础 环节 之一 " 而 城 市 电网所涉 及 的 内容 正 是智 能配 电网所 面 临的课题 与发展 方 向 " 未 来智 能 配 电 网 结 构 应 该 是 现 有 系 统 结 构 和 功 能 的 自然 扩 展 , 从 功 能上 必须 能够 支 持现有 结构 所不 能支 持 的
两 个基本 要 求问: 1 支持 综合 考虑 终端 用户 和总 体 )

增刊

李斌等 : 智能配 电网保护控制的设计与研究

网与 配 电 网 的协 调 运 行 以及 其 孤 岛运 行 能 力 无 疑 是提 高供 电可 靠性 的有 效措施 之 一l一 s 9>" 因此 , 智能 配 电网需具 备分 层分 块结构 , 使每

个微 型 电网模块 具备孤 岛运 行 能力 , 从 而提 高 城市 电网的健 壮 性 ! 运行 的灵 活性 " 如 图 2 所 示 的 微 电 网典 型结 构 "

多功 能微 电 网 工 业/商业 汇合 型负 荷

I| .肠 变 刁 ,| . r l |
线 妇! / 馈 昨 趁 变电 们
压 靴 一

器 分 一 . s e r ! . q
变电站
_解列

解列点

变 电站母 线
, 解列 馈线解 列



重合 器



主 国 k负 /



\#-#!\ 飞1 !#

" .福 } 叫

了 厂~ 飞
单 一 功能 微 电网

: 福而一截 , .一 ..面 飞 \
相邻 回路解 i 列 时重 合器 /
I /

~ 卜 列医 臻
根 据 微 电 网 的结 构 ! 特 征 及 其 应 用 和 负 荷 特
征 , 微 电网包 括 与配 电 网直 接相连 的微 电网 以及 面 向工商业 或居 民供 电的小型微 电网等 " 不 同的微 电 网特 性 不 同 ! 归属权 不 同, 因此其 运行 方式灵 活 多 变 , 相应 的保护 控制 方 式应根 据这 些一般 特征 有所 侧重 "

住 宅/商业 建筑

断 路器

脚 拓扑结构 图2 典型的微 电风. i F g.2 T Pieal皿ic功- d t p l i es y o o og

对 于 含微 网的智 能 配 电网来 说 , 各 分布 式 电源 均 有各 自的控制 器 , 尤其 是逆 变型 电源 的电力 电子 接 口可 以使分 布 式 电源 的运 行更 加智 能化 " 它可 以 利 用本地 信 息对其 输 出 电压和频 率进 行 控制 , 这 对

提 高 微 电网 自身 的供 电质 量 起 到 了重 要 的支 撑 作
用 (如微 电网一 所示 ) " 另一 方 面 , 对 于 微 电 网来 说 , 2 同样 需要 保 护 控 制 系 统 以实 现 对 各 分 布 式 电源 有 功 和无 功 出力 的监测 , 并 要求 实现 对分 布式 电源 及 负荷 的投切 控制 , 从 而达 到最 优的微 电网与 配 电网 的 并 网运 行 模 式 或 孤 岛运 行 模 式 (如 微 电 网一 所 1 示) "其 中还包 括孤 岛运 行方 式 下微 电 网与 配 电网的 同步运行 控制 以及 并 网技 术等等 " 图 3 所示 的保 护控 制系 统设计 主 要包 括 以下几 部分 : l ) 面 向 电子 式互 感 器 ! 光 互感 器 以及 数 字 冗 余 的通 信 网络 体 系结构 , 这 2 部 量输入 的合 并单 元 , 可 实现面 向变 电站 或 本地 的 多 信 息采 集 ; 2 )
分是数 据 采集 和分 散控 制 的设 备基础 , 同时 , G P S

3
3 .,

智 能配 电网 的保护控制系统
智 能配 电网的保 护控 制系统 设计
基 于 智 能 配 电 网结 构 的特 点 以及 其所 要 实现

的运 行 目标 , 智 能配 电网 的保 护控 制应 具有 突 出的 自愈能力 [ " .- " 所谓 自愈 , 是指 自我预 防和 自我 恢 l 一] 复 的能力 , 体现 在 以下 2 方面 : 1 ) 预 防控制 为主 要 的控 制手 段 , 及 时发现 ! 诊 断和 消除 故障 隐患 ; 2 ) 具 有 故 障情 况 下维 持 系统 连续 运 行 的能 力 , 不 造成 系统 的运 行损 失 , 并且 通过 自治修 复 功 能从故 障 中尽 可能 恢复供 电 " 自愈是智 能配 电网最 突 出 的 特 点 , 一般智 能配 电网也往 往被 称 为 自愈 电 网 " 显然 , 智能配 电网的 自愈 能力必须 依靠 可靠 ! 协调 的保 护控 制方 案来 支撑 " 根据 前文 中对 智 能配 电网特 点及其 对保 护控 制系 统 的要求 , 本文 提 出的 保 护控 制系 统设 计方案 如 图 3 所 示 " 电网结构 看 , 就 图 中包 括 与 配 电 网直 接 相 连 的微 电 网系 统 (M ie oG rid 一, M G 一 以及 面 向工商 业或 居 民供 电 r 1 1),
的小 型微 电 网系 统(M ier G rid 一, M G 一 " o 2 2)

信 息 的引入 , 不 仅 为基 于本地 信 息 的传 统保 护控 制
方案提 供参 考 时标 , 更 为面 向区域 或广 域信 息 的控 制策 略提 供 了 必要 的技 术 基础 [ 2 3 2 l ; ) 面 向智 能配 电 网的保护 控制 系统 , 该部分 不仅 包括 配 电网的保 护控制 方案 , 更 应考 虑 微 电网 引入后 的保 护控 制策

略(图 3 的设 计 中侧 重 了微 网引 入后 配 网的保 护控 制) " 其 中 , 分别包 括 微 电网 M G 一 ! M G 一 的保护 i 2
控制 方案 及其 相互 关系 , 最 终通 过通 信 网络 实现 对

4







习L









弟 29 卷


132 kV

CB

CT

宁下 { 甲 尸
V l
.. . 户 声 ! .

一!二 留月 一 !

} _生 __ ___ __ _ _
l
一 一 一

一 一

,, 甲 {

, 嵘
S V C. J ~~

L. J, 葫
户 尹 -二 ;! 口 !

一, } 一~ 一 !

厂!网l , ! l

日困 召

巴 牛
光伏 光伏

丛 一 : 洲
_

贯羁孤 又 孤)
-一 丁一百-一 丁-----一 丁--一 几 -

保护

{

控制

瘾 奋遥 卜 一一 )


___ 全8________

.吻孟" 亩 .面 面 抽
予L___ 汤

# 刀 通 . 输 口 信 控制 接
. 信号 号 . ---入 洲 入

接 接 口



喊 二 . 面二 # 面 画 ,. ,# 造薰蒸造 ,# 一
电压 压


画获}
oC 孕 AO C 频率

牵一} M o 1}

分 理 配管 控制 系 统
M G 中J ! 乙

执 行单 元

风 力发 电 令 令 远 程 保护

笋护 ~
合 , 有 望实现 保护控 制对 配 电网拓 扑结构 变化 灵活 的适应 能力 , 可 以根 据配 网重 构特 征对保 护定 值等 属 性进行 调整 " 含 微 电 网的 配 电系 统 在 遭 受 干扰 后 可 能 出现 振荡 现象 " 若扰动 后不 能再 建立 稳态 运行 状态 , 将 引起微 网与配 网主 系统之 间发 生 失步 " 传统基 于 测 量 阻抗 变化 轨迹 的 失步保 护判 据存 在 一定局 限性 " 失步情 况复 杂 , 以往 的研 究常 常假 设发 电机 的励磁 系统 能保证 发 电机 的暂 态 电势保 持 恒定 , 而这 种假 设显 然 在 小 容 量 的 分布 式 电源 上 是 不成 立 的 " 因 此 , 实现 微 电 网的失步解 列 保护 也 是必须 重点 研究 解 决 的 问题之 一 " 本文 在该 课题 上 的思路 主要 有 2 点: 第 一 , 基 于 同步相 量 的失步 解列 方案 , 该方 法 利用 同步 测量 技术 , 可 以实测 或计 算配 电网主系 统 与微 电网之 间的功角及 其 变化 率 =5 2 计及 同步 测量 - ,

图3
i F g .3 D esi n g

智能配 电网保护控制系统设计

o f P r te t o n an d eo n tr l sy st m o f sm ar d i i b u ti n g r d e c i o e t str o i

分 布式 电源 及 负荷 的分 散控 制 " 设计方 案 中通过 通 信 网关 与 其 他 非 本 地 的保 护 控 制 单 元 进 行 通 信 将 实现 更 高层 次 的优化 控制 " 正如 前文 所述 , 随着通 信技 术 的成 熟与 设备 的逐 渐完 善 , 在智 能配 电网 内 实 现 区 域 集 中 控 制 策 略 与 本 地 保 护 控 制 的 相互 协 调将 得到 深入 的发 展 " . 32 智 能配 电 网保 护控 制 的研 究 从面 向智能 配 电 网区域保 护控 制 的角度 出发 ,

由图 3 所 示 的智能配 电网保 护控制 单元设计 可 以看 出, 各保护 控制单 元具 有通信 能力和 智能判 断能力 , 这 符 合 人 工 智 能 领 域 的 多 代 理 系 统 (m u i一 e t t g l a n y t s s m , M A S )结构1 1" 保护控 制单元采 用 多代 理智 e 5 1 能 体 结 构 ( 如 慎 思 型 的 理 性 智 能 体 伪e ef de i e一 i l - sr t n n i i e t n , B D )结构), 各 保护代 理 间 实现信 息交 换 o I 和协 调配 合(如采用 知 识提 取及 操控 语言如 "w e g l d e

e u y n q r a d m a i u a o l g a e , K Q M 助 , 使含微 网 n Plt n a u g i n 配 电系统保 护控 制具 备分 布式 控制 和分 布计算 的 能
力 " 目前 国内外 在微 电 网控 制 模式方 面 的研 究主要 包 括 3 种 : 对等 控制 模式 ! 主从控制 模式和基 于多 代 理系统 的分层控 制模 式 " 而后 者更 符合 未来微 电 网的发展 , 但 在 实现上 具有 一定 难度 , 属于 当前 微 电网控 制方案 研究 的热点之 一1 ]" 另外 , 采 用 M A S 4 1 技 术 的保护 控 制系统 与智 能 电网分层 控 制体系 相吻

数据传 输 的时滞 影 响, 可考 虑 建立 功角 动态变 化 的 自回归模型 , 并进 行攻 角 曲线拟合 求解 , 实现 对功
角变化 的跟踪 和预 测 , 能够 真正 在 失步发 生之 前做 出失步 解列 的判 断 , 是 微 电网与 配 电网 的协调运 行 具 有一 定的 自我 防御能 力 ; 第 二 , 基 于本地 多信 息 量 的失步保 护方 案 , 综 合分 布式 电源 的有 功 ! 无功 出力 , 以及 线路侧 u o 少及其 变化 率等 多 因素 , 利 c s 用 数 学方法 (如模 糊数 学)对 各 失步判 定 方法 进行 加

增刊

李斌等 : 智能配电网保护控制 的设计与研究

权判 断 , 从 而实现 可靠 的 失步解列 方案 " 智 能 配 电 网 的保 护 控 制 系 统应 是 面 向 区域 信 息 的集 成 保 护 控 制 方案 与面 向元 件 的 局 部快 速 保 护控 制 的有机 协调 与统 一 " 因此 , 正如 图 3 所 示 , 传 统 的 保 护 单 元 仍 是配 电 网 内保 护控 制系 统 的主 要组 成 部分 , 尤 其是 面 向电力设 备 的快 速主 保 护 "

关 保 护 控制 原理 与 技 术 的研 究 进 行 了原 理 性 阐述

与介 绍 , 相关研 究成 果将 对未 来智 能配 电网 的安全
可靠运 行 提供 更加灵 活 与可靠 的保 障 能力 "

参考文献
= > A m i S M , V叭ll 1 n 2 enber B F . T w a d s sm ar gr d = . IEE E P ow er & g o r t i J8
E ner y M aga i g z ne, 2005, 3( 5): 34一 1. 4

快 速 切 除 故 障有 利 于 系 统 稳 定 ! 减 小对 分 布 式 电
源 的 影 响[ !, 是 实现 电网 自愈 的重 要 指标 之 一 " e l 对 于城 市 配 电 网 , 由于负 荷密 度 大 , 短 线路 多(1Zk m 甚 至 几 百米), 且分 布 式 电源 大 量接 入 , 使 得 传 统 电流 保 护 ! 距 离 保 护 等 不 能满 足 含 分 布 式 电 源 配 电系 统 的安 全 可 靠 运 行 " 尽管 高 性 能 的 电流 差 动 保 护 方 案 可 以 实 现 配 电线 路 故 障 的 快 速 切 除 , 但在 配 电网 内往 往无 法获 取 通信 通道 " 为此 , 国 内外 专 家 学 者 研 究 的 无通 道 保 护 技 术 更 适 合解

] z l

余 贻鑫 . 面 向 2 世 纪 的智 能配 电网[ . 南方 电力 技术 研 究 , 20 6, 1 ] J 0
2( 6): 14一 . 16

u Y = : 3

Y i n . I el i D 一 d f r t 21, eent xi nr l 一 gri o he ury!Jl. so uther pow er n

syst T chnol em e ogy , 2006, 2( 6): 14一 i C hi 16( n nese).

U 名.dePa m entof ener y,sm ar gr d syst n r Por= O L .A ai abl t r g t i er e / R I v l e: ht P:/ w t / w . ener y名 D oeum ent oe. g ov/ sandM edi SG SR M ai 9070几 / a n一
I r s # P f. ow e d

= 4]

陈树 勇 , 宋书 芳, 李兰 欣 , 等 . 智 能 电网技术 综 述 = . 电网技 术 , ] J
20 9 , 33( ) ( 8): 1一 7.
C he n S h uy o ng , S o ng S hu f ng , L a i a L n x in , et al, S u r ey o n sm ar g r d v t i

t echnol ogy[ 8# pow er s yst J em T ehnol e ogy , 2009 , 33( 8): l一 n 7(i
C hi e). nes

决 该 问题 [ 7一 无 通 道 保 护方 案 中 , 保 护 通 过本 l ,8]"
地 信 息检 测 并 判 断 对 侧 断路 器 开断 状 态 判 断 是 否
1 8 5

为 区 内故 障 , 从 而 决 定 是 否加 速 跳 闸 " 在 低 成 本
条 件 下 实现 了配 电 网馈 线 的快 速 主 保 护 , 该 技 术 具 有 广 阔 的应 用 前景 " 众 所 周知 , 低压 配 电网 内大 量采 用重合 器 与分 段 器配 合 的供 电系统 , 如 图 2 所示 " 传统 配 电网采 用 辐射 状 网络 , 重合器 与 分段器 的配合 方 式容 易实 现 , 而 随着 小 型 分 布 式 电源 在 低 压 配 电 网 中 的引 入 , 该 问题必 须 引起重 视 " 本文 建议在 低压 配 电 网 的主干 供 电线路 中 , 可根据 短路容 量 的变化 考虑 对
] 8 [
= 68

李斌 , 薄志 谦 . 面 向智 能 电网的保 护控 制 系统 I . 电力 系统 自动 ] J 化 , 2009 , 33( 20): 7一 . 12
L i B in , B o Z h iq ian . Inv e stiga tio n o n P r t c io n an d eo n tro l o f sm a r o e t t

gr d = > A ut ati ofE l ri Pow erSyst s, 2009 , 33( i J # om on ect c em 20):7一 i 12( n C hi nese).
G i K , Sun D , A i a一os es R . 叭 nt : a m or i el i ri v l R al 白 ed e nt l gent

gr dl 8# IE EE pow er& E ner y, 2009 , 7(2): 34一 # i J g 40 = 78 王成 山, 王 守相 . 分 布式 发 电供 能系 统若 干 问题研 究 I . 电力 系 ] J
统 自动化 , 2008 , 32(20 ): 1一 31. 4,
a W ng C h en gsh a n , , 厄 ng S h o ux ian g . S tu d y on s m e k ey P r b lem s o o

r at t di tr but g ner i syst s= . A ut ati of El t r el ed o s i ed e at on em J8 om on eC ie pow er Syst s, 20 8, 32(20): 1一, 31(i C hinese). em 0 4 n 王成 山, 肖朝霞 , 王 守相 . 微网综 合控 制 与分 析 = . ] J 动化 , 2008 , 32(7): 98一 . 103
w a ng C h en g sh a , n X iao Z h ao xia ,

电力 系统 自

重 合器 升级 为 断路器 " 在分支 供 电线路 中 , 为加 快
故 障切 除速 度 , 可 考虑 采用 具有 一定 断弧 能力 的重 合 器 , 以减 小 分 支 供 电线路 对 主 干 配 电馈 线 的 影 响 " 同 时, 改进重 合器 自身 的重合 功 能也是 提 高馈 线供 电可靠 性 的有 效措 施之 一 " 智 能 配 电 网保 护 控 制 系 统 的研 究 逐渐 从 单元 式 保 护 控 制 方 案 到集 中 决策 式 区域 保 护 控 制 方案 方 向发展 , 随着智 能配 电网技术及 其发 展战 略 的推 进 , 相关研 究成果 必将 为智 能配 电 网的发展 与应用 提供 更加 可靠 完善 的技 术支撑 手段 "
l] [l l] [0 => 9

W 台 g S h o ux ia ng . S y n th etica l n

contr oland anal s of m i gr d[ 8 A ut at on of El ri pow er ysi cro i J . om i ect c
System s, 2008 , 32(7): 98一 i C hi 103( n nese).

丁 明, 张 颖媛 , 茹美 琴 . 微 网研究 中 的关 键技 术 [ . 电网技 术 , ] J
2( 9, 33(11): 6一 . ) X 15
D in g M in g , Z h an g Y ng y u an , i M ao M eiq in . K e y teeh n o lo g ies f r o

m i og ds bei r searehed = :. Pow er Sys cr r i ng e J tem T ehnol e ogy, 2009 ,
33(11): 6一 i C hi 15( n nese)#

王 明俊 . 自愈 电网 与分 布能 源[ JI. 电网技 术 , 20 7 0 ,

1 ) 3 (6 : 1一 . 7

W 台 M in自un. Sel heali gr d a d di i ed ener y resour ng f ng i n str but g ce

[ Jl. Pow ersyst T chnol em e ogy , 2007, 3 1( 6): 1一 n C hi 7(i nese). 郭志 忠 . 电 网 自愈控 制 方案 [ . 电力系 统 自动 化 , 20 5 ] z 0 ,
8 5一 1 . 9 G uo Z h izh o ng . s e he m e of se lf he alin g e o ntr l f a m e o r of Pow er

29( 0 : 1)

4

结论
智 能 电网 的研 究方 兴 未艾 , 其 涉及 广度 包含 了

gr d[ i J]. A t at on of E l t ri Pow er S yst s, 2005 . 29(10): u om i ec e em
8 5 一1 (in C h ine se). 9

电力系 统 的各个领 域 , 被认 为 是未来 电力 系统 发展 的最新 动 向 " 其 中 , 研 究 突 出 自愈 功能 的 自适 应保 护 与控 制 技 术 则 是 实 现 智 能 电 网的基 础 性 技 术 支 撑 " 本 文在 对智 能 电网介 绍的基 础上 , 提 出了含微
电网的 智能配 电网保护 控制 系统 设计 方案 , 并对 相

[12] N ovos k D , M adani , B har ava B , et al# D aw n of t g i e V g he r d

synchr zati oni on[J8 I EE pow er & Ene唱y M aga ine, 2( 8 , 6(l): . E Z ) X
49一 . 60

!1 ] 陈振 宇 , 王 钢 , 李海 峰 , 等 . 基 于 智能 多代 理技 术 的广 域 电网 协 3
调保 护 系统1 . 电 网技术 , 200 , 32(5 : 42一 # 1 8 ) 5 4


C h en 助 en y u , 叭厄n g G an g , L i H a f n g , e t a l. A ie





机 工







第 29 卷

M A S 一 a se d b

l] [ 8 董新洲 , 施慎行, 王宾, 等. 新型配电线路自动化模式[ . 电力 ] J
系 统及 其 自动化 学报 , 200 , l9 3 : 5一 . 7 () 1
D o n g 兄 n h ou , S h iS he ng x in g , W z a ng B in , et a l. N ov e l d istr b u tio n i

o di c or nated Pr t t i syst f rw i area Pow er net ork = p ow r o ec on em o de w J]. e syst t em echnol ogy, 2008 , 32(5): 42一 n Chi 45(i nese). = 8 B estR J, M or ow D J, M eG ow an D J, etal. S ynehr nousis anded 14 r o l oPer i of a di at on esel gener or[ at J8# IEE E T ansa t ons on pow er r c i Syst s, 2007 , 22( em 4): 2 170 一 . 2176 = 151 C ent eno V , D e L a R e J, Phadk A G , etal. A daPt ve out of st e e i 一- eP

l ne autom at on m odeI . pr eeedi i i J8 o ngs of t C hi e S oei y of he nes et
U ni versi i t es, 2007, 19(3): 5一 n C hi 11(i nese).

收 稿 日期 : 2009一9一 " 10

rel ng usi Phasor m ea urem ent t ayi ng s eehni ques[ 8 IEE E C om Put J . er
P A Pli t a C ion i Pow er, 1993 , 6(4): 12一 . n 17

作者简介:
李斌 (197 门 , 男 , 博 士 , 副 教授 , 研 究方 向 6 为 电力系 统保 护与 控制 , li n一 u@ 12 . 职 i h 6 c o 薄志 谦 ( 1955一 ), 男 , 博士 , 教授 , 研 究 方 向 为 电力系 统保 护与控 制 , z i a .b @ ar v 一 c m " h q n o ea t o d
李斌

= 8 Li B i Y 16 n, u
di r but on st i i

X ua , B o Z hi an . pr t on sehem es f r el n qi o eeti o osed l ooP
net or w k w ih t
on

di ri ut d st b e
S u sta n ab le i

generat C 8 . T he or=
Po w er G e ne ra io n t

lst
an d

In ter a tio na l C on f re nc n e e

S uPP y , N an i g , C hi l jn na, 2009 . = 8 B o 2 Q . A new 17 non一 m eo uni i eat on Pr t i o eet on t eehni que f r o

(责任编 辑

王剑 乔)

t n sm i on l nes= ra ssi i J]. IEE E Transa t c ions on Pow er D el ver , 1998 , i y
13( 4): 1073一 1078 .


相关文章:
智能配电网保护控制系统的设计与研究
本文介绍了智能电网的技术内涵, 探讨了智能配电网自身 的特点及其对保护控制系统的要求。 面向智能配电网保护 控制的自愈能力, 本文给出了保护控制系统设计方案。 ...
智能配电网的体系架构设计探讨
入点处于配电网, 因此会导致配电网出现双向电力潮流, 配电网的调度控制和运检...灵活的保护系统等,真实可靠地提供配电网的静态和动态数 据,为各类智能化的应用...
配电网高级应用软件的设计与研究
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 配电网高级应用软件的设计与研究 作者:王超 杨旭 来源:《硅谷》2013 年第 12 期 摘要 本文从配电网高级应用软件的整体...
试论电网规划智能辅助系统设计研究
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 试论电网规划智能辅助系统设计研究 作者:李珉 来源:《华中电力》2013 年第 05 期 摘要:电网规划又称输电系统规划,以...
智能电网调度一体化设计与研究
智能电网调度一体化设计与研究_电力/水利_工程科技_专业资料。龙源期刊网 http:...采用国内外最先进的智能控制 方法,最大限度地提高和增加电网体制中的能源使用...
基于智能电网的电力设计工作研究
基于智能电网的电力设计工作研究_电力/水利_工程科技_专业资料。基于智能电网的电力设计工作研究 摘要:智能电网系统能够实现对电的有效控制、观测,实现平衡的综合优化,...
配电网监控系统软件设计与实现
同时 ,配电网保护 、监测和控制的改进并逐步达到自动化 ,对于配电网的安全...智能配电网络监测终端的设计:【华中师范大学硕士学位论文】. 武汉:华中师范大学,...
毕业设计---微电网控制系统的研究
毕业设计---微电网控制系统的研究_工学_高等教育_...从而显著地保护自然环境; 3)对间歇式能源的发电特征...智能化用户、储能设备和具有自愈(故障重构)能力的...
智能电网调度一体化设计与研究分析
智能电网调度一体化设计与研究分析_专业资料。智能电网调度一体化设计与研究分析 ...【关键词】智能电网;调度控制;一体化管理;数据库 随着 今日推荐 ...
更多相关标签:
智能控制与系统研究所 | 智能控制的研究现状 | 智能控制电涌保护器 | 水泵智能保护控制器 | 武汉智能控制研究院 | 智能水杯水量控制研究 | 智能控制研究 | 智能控制 研究进展 |