当前,重要用户通常会接入一些分布式电源以提高自身的用电可靠性,多个分布式电源(Distributed Generator, DG)接入配电网便形成了分布式发电系统(Distributed Generation System, DGS)。它的出现对现有配网的保护产生了很大的影响,如灵敏度下降、保护误动以及失去选择性等。目前,国际标准[1,2]对接入DG的配电网的保护的要求是一旦故障发生,立刻将DG与电网断开联系。这可以确保原有保护能够正确动作,但这种处理方式大大降低了供电可靠性,极大损害了DG用户的利益。 由传统保护原理可知,多电源系统的线路保护是必须使用方向元件或GPS同步信号的。由于配电网是一个庞大的系统,故接入DG以后的配网的保护系统的改造需要考虑经济因素。因此,安装大量PT元件实现方向保护或利用GPS实现同步进行差动保护是不经济的。然而,广域保护概念的提出为解决多DG条件下的配网保护提供了一种新思路。如今,通信成本大幅下降,利用电网可测点的电流信息经过初步处理并将结果交互的保护模式被认为是一种解决分布式发电系统保护的可行方案。 分布式发电系统的保护过程其实就是将故障准确定位的一个过程,文章将故障定位的过程分为了两个阶段。 第一阶段,故障馈线选线阶段。一个监测点的故障电流整定值对故障发生地点具有一定的范围约束,因此利用特定几个点的故障电流与整定值的比较结果进行综合判断,加上规程中规定馈线上接入DG的容量相对比较小的特点,可以最终确定故障是否发生在被保护线路上。于是可以确定将馈线线路保护开放还是闭锁,解决了DG系统中保护误动的问题。 第二阶段,保护区域故障定位。安装在保护区域边界处的智能电子装置(IED)采集监测点的电流信息,并将这些信息发送给集中控制器。集中控制器利用故障区域边界注入电流和等于故障点电流,而非故障段边界电流的最大值为其总和的一半这个特点构造了一个故障判定系数T,最后通过搜索T的最小值来判断故障区段。在利用幅值无法进行故障区域定位时,文章采用了相位比较方案作为后备保护。 本文提出的基于广域信息的电流保护方案无须利用电压量,并且无须严格的同步功能,有很好的经济性和很强的可靠性。分布式发电系统只有在有了可靠保护的情况下,才能将优势充分体现,同时义能避它对电力系统稳定和安全的不利影响,可以使电力系统更加高效、可靠地运行。