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有源配电网新型纵联保护与故障自愈技术及应用

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成果主要完成人

倪广魁,高厚磊,王宁,魏延彬,张博颐,成晓君,邹贵彬,王琨

项目概况

随着大规模、高渗透率的分布式电源(Distributed Energy Resourses,DERs)接入,配电网物理形态和运行基础从传统的“无源”单向辐射网络持续向“有源”双向交互系统转变,逐步呈现多源性、网架结构和配网重构复杂性、运行方式灵活性等显著特征,传统配电网的运行与控制模式已无法适应新形势的发展需求。主要表现为:(1)有源配电网的复杂结构以及分布式电源的随机性和间歇性使传统配电网保护面临严峻挑战;(2)有源配电网网络的功率及故障电流双向流动导致传统故障自愈方法难以实现故障区段的快速、准确识别;(3)传统配电网集中型故障自愈控制方式,对主站依赖性强,存在停电范围大、自愈时间长、保护适应性差、受通信可靠性影响大等问题。 面对上述问题,国网莱芜供电公司带电作业中心承担科技项目《有源配电网新型纵联保护与故障自愈技术及应用》,旨在完善我国有源配电网保护与控制研究体系,在纵联保护原理、网络拓扑信息获取、故障自愈技术以及数据同步方法等方面实现创新性突破,推动实现有源配电网保护终端的技术变革。 项目通过分析有源配电网网架特征、分布式电源特性及故障特征,研究了故障分量电流差动、综合幅值比较等系列纵联保护原理,提出了有源配电网故障时刻自同步控制方法、分布式网络拓扑信息动态获取方法以及故障自愈技术。在此基础上,积极研制基于5G对等通信的新型智能配电终端,实现有源配电网故障的在线监测、定位、隔离及其快速自愈。 所研新型智能配电终端在莱芜等地区开展推广应用,能够实现含多种DERs的有源配电网新型纵联保护与故障恢复,故障区段隔离及非故障区段复电时间小于0.5s,相较传统配电自动化系统,故障处置用时缩短近20倍,提高了保护的故障隔离能力,进一步降低了配电线路故障时出线开关的跳闸率,缩短了停电时间及用户停电损失,对提高有源配电网的故障处理水平和用户供电可靠性具有重要意义。

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