【摘 要】
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随着分布式电源的接入,以及配电网接线的复杂化,配电网呈现出多变的网络拓扑结构。设备的配置相比以往的配电网结构变得更加复杂,运行方式的改变,对配电网的保护控制带来诸多挑战。现如今,IEC 61850标准的不断发展和完善,配电网逐渐具备实现网络化保护的条件。为了满足新形势下的配电网网络化保护控制的要求,本文对配电网网络化保护的采样延时特性进行分析,提出了一种基于自适应延时补偿的配电网网络化保护控制策略
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随着分布式电源的接入,以及配电网接线的复杂化,配电网呈现出多变的网络拓扑结构。设备的配置相比以往的配电网结构变得更加复杂,运行方式的改变,对配电网的保护控制带来诸多挑战。现如今,IEC 61850标准的不断发展和完善,配电网逐渐具备实现网络化保护的条件。为了满足新形势下的配电网网络化保护控制的要求,本文对配电网网络化保护的采样延时特性进行分析,提出了一种基于自适应延时补偿的配电网网络化保护控制策略方式,有效地提升了配电网的保护控制的能力,并能够适应复杂的网络接线以及设备配置,应对多变的运行方式。本文通过在PSCAD上搭建配电网一次拓扑模型,进行仿真测试,根据该配电网架构模型在OPNET上建立二次通信网络并进行延时特性的分析,并验证自适应延时补偿对网络化保护动作策略的影响。进一步,与单位合作,研发了新一代配电网保护控制系统,并在某配电网投入运行。本文主要涉及到以下方面:（1）基于网络化保护控制,设计了基于通信层的配电网网络化保护控制架构,包括主站层、子站层、终端间隔层与通信层,构建了信息交互的网络化运行方式,基于图论的方式对配电网运行方式进行在线跟踪,并就同步问题对保护的影响进行分析。（2）基于OPNET对网络化保护的通信组网进行刻画,根据通信网络架构的特性对配电网延时特性进行分析,提出了一种基于自适应延时补偿的保护策略优化方法。针对配电网自适应延时补偿的研究,分析了配电网的故障切除以及恢复供电路径,有助于满足配电网网络化保护控制的自适应优化。（3）为了实现本文的主要研究成果,在PSCAD上搭建实际配电系统的一次仿真模型,考虑多种故障场景下的故障电流大小,并依托OPNET仿真平台搭建该系统二次通信仿真模型,构建了网络化保护控制系统,包括配电网保护控制子站、以太网交换机以及保护智能终端。通过构建配电网网络化保护动作判据以及延时补偿策略,实现所提方案的验证。
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