城市配电网逻辑保护研究

作     者：王楠 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：贾清泉;韩劲松

授予年度：2016年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：配电网 逻辑保护 故障分析 保护判据 对等式通信 

摘      要：随着社会的快速发展以及人们生活水平的提高,用户对于供电可靠性的要求越来越高。但是由于传统的保护方案只采用单端电气量进行故障区间判断,所以具有故障切除时间长、保护配合困难以及故障后故障范围容易扩大等一系列缺点。为了解决这一难题,本文提出了一种利用多端电气量进行故障区间判定的逻辑保护方案,具体内容如下:(1)根据所需基本信息来源的不同,将现有的配电网保护方案分为点保护与面保护,并分析了面保护方案设计所必须满足的三个条件;为了便于分析,建立了配电网网络分析模型,并在此基础上利用网络无向图对开环模式下的逻辑保护方案进行了故障分析,并提出了开环模式的保护判据;利用网络有向图对闭环模式下的逻辑保护方案进行了故障分析,并提出了闭环模式下的保护判据。(2)利用配电网络中的FTU收集开关本身以及其邻接开关的故障过流信息,利用这些信息建立网络邻接状态表,根据开关的网络邻接状态表得出不同类型开关的判据向量,将判据向量与判据向量动作集做比对,从而确定故障区间,迅速将故障切除。对算例系统进行故障模拟分析,证明了逻辑保护方案的有效性。提出了分级式后备保护方案,规定了各后备保护的动作时序。最后对配电网逻辑保护方案在架空线路、电缆线路以及变电站中的应用进行了分析。(3)根据配电网逻辑保护方案的特点,选取对等式通信作为逻辑保护方案的通信方案,并对几种对等式网络协议进行了对比分析,并选取了CAN总线作为相应的网络协议,最后对CAN总线的原理与功能进行分析,进而完成了整个逻辑保护的设计。