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世界性的能源紧缺导致各种形式的新能源的出现,应运而生的分布式发电(Distributed Generation)具有良好的前景,正成为21世纪新型的研究热点.分布式发电的一次能源形式多样、环保节能,在弥补电网在安全稳定性方面的不足和提高供电可靠性方面,对现有电网是种很好的补充。但分布式电源接入配电网后,对配电网原有继电保护方案产生了很大影响,因此分布式发电条件下的配网保护策略研究显得十分必要。
分布式电源接入电网,使传统电网的拓扑结构由单电源辐射状变为多电源、潮流方向不确定性网络。本文首先对DG接入配网对原有配网继电保护的影响进行了分析,表明了传统继电保护在新型配网中已不再适用。根据网络自身的特点及继电保护“四性”要求,提出了适用于新型配网条件下的保护方案。基于故障后的电流信息,采用综合电流幅值比较法确定出故障馈线。根据DG接入能提供故障电流的特点,利用电流幅值确定出故障发生的方向,借助于故障判定矩阵,搜索馈线上的故障方向判断信息进一步确定包含故障区段的故障关联区域.由于保护方案未获取电压量信息以及未采用GPS同步等设备投资很大的方案,仅通过电流幅值难以确定出精确的故障区段,本文研究了利用负荷电流幅值比较方案,实现了故障区段的精确定位。随着人工智能与计算机网络技术的发展,多agent技术也应运而生。agent技术具有系统通信量少,自治性和适应性等特点。保护控制策略借助移动agent技术得以实现,使得保护在配合和整体性能上更具可靠性、灵活性和容错能力。
新型保护方案的提出离不开通信网络的支持,IEC61850技术最初用于变电站自动化,实现了不同数据间的无缝对接和设备之间的互操作。本文借助IEC61850技术来解决保护控制系统的异构性问题。按照IEC61850规范设计了保护控制系统的总体架构,讨论了智能电子设备和保护装置的构成,并选择ACSI中的通用变电站事件(GSE)作为信息模型,以此来满足继电保护实时性和系统运行数据传输的要求。
保护控制系统中数据的传输借助于以太网来实现。由于保护系统对数据传输实时性有很高要求,本文重点分析了报文传输过程中的时延问题,着重研究分布式保护系统报文传输过程中不同报文争抢某一资源(如CPU、缓冲区、网络带宽等)导致出现排队现象引起的时延不确定性,进行了相应的仿真,并提出了相应方法改进报文传输的时延问题。