北极星智能电网在线讯:1、研究背景
为了适应分布式电源大量接入的要求, 并提高供电可靠性、保证线路电压水平, 未来智能配电网应具有闭环运行能力, 并在整体上具有微网运行能力。这些对配电网保护系统带来了很大挑战。首先是对于含有高渗透率分布式电源的智能配电网, 故障电流的单向特性已不复存在, 故障电流的幅值、谐波、序分量等特征也有别于传统配电网; 其次是智能配电网具有的灵活可变的拓扑结构, 为保护的整定配合带来了很大困难。虽然差动保护原理具有绝对的选择性, 可以应对智能配电网的上述特点, 但由于其对同步和通信带宽要求很高, 大量应用于配电网并不现实。
本文旨在针对未来智能配电网提出一种基于GOOSE的自适应级联方向闭锁保护方案。该方案对于配电网的不同拓扑结构(环网和辐射型网络)、不同运行模式(并网和孤岛运行)以及不同的故障元件(线路和母线等)皆具有良好的适应性。
2、技术路线
2.1基本原理
图1为本保护原理示意图, 图中每套保护由方向和过流元件组成。每套保护设置了两组、四个GOOSE虚端子。其中, 第一组虚端子IN1、OUT1负责逆参考方向闭锁信号的接收与发送; 第二组虚端子IN2、OUT2则负责顺参考方向闭锁信号的收发。
在图1中, 保护的参考方向设置为保护3→保护2→保护1。当F1处发生故障时, 保护1、2、3的过流元件皆起动, 保护1判别出故障方向异于参考方向, 而保护2、3的故障方向同于参考方向。为正确切除故障, 保护1需要顺着参考方向发送闭锁信号, 而保护2、3则需逆参考方向发送闭锁信号。这样, 保护1、2就会由于收不到闭锁信号而选择性切除故障, 而其余保护则被闭锁。为了达到上述目的, 定义了如下规则:
