在分布式能源接入和网络接线复杂等新背景下,配电网呈现出多变的网络拓扑、复杂的设备配置和可变的运行方式等特点,由此给配电网保护控制带来诸多挑战。为了满足新形势下配电网保护控制的要求,本文提出了一种基于动态拓扑分析的配电网集中-分布协同保护控制方法,有效地提升了配电网保护控制性能,并能够适应各种网络接线、设备配置和运行方式变化的复杂要求。本文提出的配电网保护控制架构和原理算法通过了RTDS仿真系统的测试。进一步,与继电保护厂家合作,研发了新一代配电网保护控制系统,并已在南方电网某配电网投入运行。本文主要工作如下:(1)针对配电网的保护控制新需求,设计了集中-分布协同的配电网保护控制架构,包括子站层、通信层和终端层,提出了集中式优化决策和分布式后备保障的实现思路,基于图论建立网络拓扑描述模型。(2)提出了一种基于状态子图的集中式保护控制方法。在网络描述模型的基础上,对故障辨识、故障切除、故障隔离和网络自愈的全过程保护和控制方法进行了研究。针对电源/线路过载的问题,研究基于支路灵敏度分析的负荷联切方案。进行了算例分析以验证方法的有效性,有助于满足配电网保护控制对网络拓扑、设备配置和运行方式的自适应。(3)提出了一种基于配合子图的分布式保护控制方法。配网保护控制子站通过网络为每个配网保护控制终端传输动作电流定值和动作时限信息,配电网保护控制之间具有良好的配合特性,能够自适应网络拓扑的变化。在发生网络故障的情况下,配网保护控制终端能够通过动作电流定值和动作时限信息,快速、准确地切除、隔离故障区域,保证保护的选择性和可靠性,并为正常区域及时恢复供电,提高供电可靠性。(4)为了实现本文的主要研究成果,开发了集中-分布协同的配网保护控制系统,包括配网保护控制子站和配网保护控制终端,并对研发的配网保护控制系统进行了RTDS测试,测试结果全部合格。集中-分布协同的配网保护控制系统在南方电网某配电网进行了试点应用,应用效果良好。本文得到国家自然科学基金(51577073)的资助,研究成果已经在南方电网实际工程项目中得到应用,取得了良好的技术和经济效益。