近年来分布式发电技术(Distribution Generation:DG)得到了快速的发展,为提高分布式电源运行的安全性和可靠性,一般都将其并入电网运行。随着DG的并网运行,会使配电系统的短路电流的大小、流向和分布发生较大变化,导致原有馈线保护出现灵敏度降低、拒动、误动等问题,这给配电系统的继电保护提出了新的挑战。因此开展面向智能配电网的继电保护问题研究,在分析智能配电网对继电保护功能要求的基础上,研究相应的保护原理,提出相应的保护算法是十分必要的,对于智能配电网的发展有着重要的意义。分布式电源接入配电系统后,使传统的单电源辐射网络变成了一个多源网络。正常运行时,网络中的潮流分布及系统故障时短路电流的大小、流向和分布,均会发生变化。传统配电系统中保护设备之间建立起来的配合关系被打破,配电网中的自动重合闸的动作行为以及相应的包含DG的智能配电网的孤岛检测方法都将会受到较大的影响。尽管目前也提出了一些针对DG并网运行的自适应重合闸和孤岛检测方案,但是很多方案不够完善,具有一定的局限性,不适用于高渗透率的DG并网的智能配电网的保护要求。本文在总结和借鉴前人研究工作的基础上,面向智能配电网,提出了一种“主从式”变电站级纵联保护方案。该方案以包含DG在内的变电站及所有馈出线为保护区域,在变电站中设置一个站级保护主机,在具有切断短路电流能力的开关处均安装保护从机,从机借助光纤通信通道与主机实现快速可靠的信息交互。在配网系统发生故障时,保护从机基于本地电气量信息计算安装点处的故障方向,保护主机依靠通信系统完成对故障方向信息的收集,并通过故障检测与隔离算法对所收集的信息进行运算处理,判断出故障区段和需要跳开的开关信息,向对应的保护从机下发跳闸指令,最终完成故障的隔离。在智能配电网中,由于大量分布式电源(DG)或微网(MG)的接入,对配电网中的自动重合闸提出了新的挑战。智能配电网发生故障后,为尽快使瞬时性故障电弧消失,提高自动重合闸成功率,减小重合于故障对负荷的影响,应将故障区域内所有的主干线开关、DG或MG的并网开关、负荷分支开关跳开,然后根据预定的自动重合闸策略对跳开的开关进行顺序重合。本文提出的适用于智能配电网自动重合闸的开关分类方法,故障发生后由继电保护系统完成故障的检测和隔离,由位于各开关处的智能终端采集开关位置状态信息,上传至位于变电站监控室内的控制主机,形成开关跳闸信息向量。控制主机根据当前的网络拓扑结构,生成开关类型及关联矩阵,对配电系统中的各个开关进行了标记,通过对矩阵进行计算,完成对待重合开关的自动分类,并将分类结果和重合策略下发至智能终端,以实现预定的自动重合闸策略。配电网节点众多,各种DG投退频繁,导致智能配电网的运行方式灵活多变,尤其当电网中的某些开关断开时,会将电网分为若干性质各异、相互独立的子网,如果子网中的负荷由DG或微网供电,那么该子网就以孤岛的方式运行。孤岛的出现一方面对智能配电网的调度、自动化系统、继电保护系统和自动重合闸等带来较大影响,另一方面孤岛自身运行的安全性和稳定性也存在诸多问题。本文提出了基于可达性矩阵的智能配电网分区及孤岛辨识方法,将配电网整体作为研究对象,结合网络拓扑结构并利用网络中的开关位置状态信息,引入可达性矩阵,对电网进行分区,进而对孤岛进行辨识,判断出孤岛的数量、每个孤岛涵盖的范围,为开展孤岛运行控制与保护研究奠定基础。