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在配电网自动化系统中,故障的快速定位和清除是最重要的组成部分之一。然而,由于配电网中通常线路距离较短,一般不超过3~5km,当级联开关较多时,保护的配合问题成了一个难题。显然,用传统的过流、距离等保护方式来做保护配合是非常困难的。而如果线路上的任何一点故障,都让变电站出口断路器去跳闸,这势必会造成不必要的大范围停电。 增加了通信能力之后,配电网自动化出现了数字式逻辑保护方式。其主要处理模式是集中仲裁式的,即在一个局部的环网中设立一个保护子站收集各个FTU的开关故障信息,集中分析判断,之后下发命令至相应的FTU,允许离故障点最近的开关速断跳闸,快速清除故障。集中仲裁式的数字式逻辑保护速度快,准确性高,但集中式的故障处理模式始终存在对上级子站的依赖性,给系统的安全留下一定的风险。 本文提出了一个新的适合配电网的保护配合方案,称为网络式保护配合。该方案利用对等式通信网络,通过分布式的通信仲裁,使每个FTU能够收集并综合利用本身的故障状态及网络中其他开关的信息,进行分析判断,实现开关高速、有选择性的动作。既克服对保护子站的依赖性,又确保线路的任何地方发生故障时,开关都能正确动作。其目的是达到更快的速度和更高的可靠性。网络式保护将是一个全新的保护理念,使配网自动化系统的保护配合走过由分布到集中,由集中再到分布的历程,利用现代的通信方式和简单可靠的判据,使整个网络在互动中更高效地完成配合。 网络式保护的关键之一是选择恰当的对等式通信方式。本文研究了几种当前流行的对等式通信方案,并对它们的可行性进行了比较。 作者提出了网络式配电网保护的原理和逻辑算法,论证了算法的正确性,分别探讨了当配电网处于辐射状运行方式下和处于多电源并行供电方式下网络式保护的实现方案,并且在现有的硬件平台上进行了网络式保护控制装置的软件设计。