智能配电网保护系统探究

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1、智能配电网保护系统探究　　摘要：提出了一种新型配电网保护系统，其基于分组传送网（PTN）网络通信技术，实现配电信息网络化，采用IEEE1588技术实现区域配电信息同步。在此基础上，系统中配置智能终端与集中式保护装置，实现配电网的数据采集、监测和保护。就地保护与区域集中式保护相配合，缩小故障影响范围，提高故障处理速度，对提高配电网的供电可靠性具有重要的意义。关键词：智能配电网智能终端IEC618501588PTN中图分类号：TM764文献标识码：A文章编号：1007-9416（2013）05-0087-03目前国内配电自动化多采用重合器/分段器方式、基于通信的馈线自动化方式等。这些控制方式操作简

2、单，经济实用，被广泛的采用。然而，对于重要负荷，这些控制方式不可避免的存在故障切除选择性不高、故障跳闸可靠性不高、开关设备损耗大等缺点、故障处理时间长。9同时，智能电网的特征带来的网络重构、分布式电源接入、微网运行等技术，对配电网的继电保护和控制提出了新的要求，传统的故障检测、保护、定位、隔离和供电恢复等算法失效，传统的馈线终端单元（FTU）已无法适应智能配电网的要求。因此，研究适用于智能配电网的保护和控制技术和具有重要的意义[1]。1智能配电网自动化系统目前很有必要设计一种适用于不断发展的配电网架的新型保护策略。本文摒弃了原有的把配电网每个运行对象割裂开来配置保护的思想，提出把区域配电网作为

3、一个整体进行统筹保护与控制[2，3]，缩短短路故障造成的连锁停电时间，提高供电可靠性。采用分散采集、集中处理的思想，分散在供电区段随开关设备配置的实时数据采集终端及设置在区域配网控制中心的集中式保护构成集中式网络化保护系统。本文提出了一种新型配电自动化保护系统，由集中式配电网保护装置与配电终端构成配电网集中式保护系统。如图1所示，智能配电网系统主要由三部分组成，其包括智能终端、集中式保护装置和配网主站。在此种配电集中式保护系统中，智能终端用于采集、监测和控制配电网的各种实时、准实时信息。同时具备就地保护和执行集中式保护命令的能力。集中式保护装置通过网络可以获取区域配点信息，依此来进行故障判别和

4、快速差动保护，同时并将相应系统信息上送主站。此种系统实现了区域配点信息网络化，基于此可以实现全线速动差动保护，实现故障的快速隔离，减少故障停电时间，缩小故障影响范围，提高故障处理速度，切实提高供电可靠性，对提高配电网的供电可靠性具有重要的意义。2智能终端9配电自动化终端是用于配电网的各种远方监测、控制单元的总称，简称为配电终端。在配电系统中，根据监控对象不同分为馈线终端（FTU）、配电变压器终端（TTU）、开闭所终端DTU（DistributionTerminalUnit）。图2种显示为环网柜智能终端。其作为配电保护系统的基础构成，具有非常重要的作用。基本构成如图2所示。其包括中心监控单元、人

5、机接口电路、操作控制回路、通信终端、电源等几部分。中心监控单元是配电终端的核心部分，它完成的主要功能有：模拟量输入与开关量输入信号的采集，运行参数的计算，控制量的输出、远程通信等。人机接口用于对配电终端进行简单的配置维护。智能配电终端配置一个PTN交换机通讯插件，该插件完成智能终端之间的通信功能，实现MMS、SV、GOOSE以及时钟同步报文的网络传输。操作控制回路主要用于FTU，提供人工操作开关的按钮。电源回路为配电终端电路提供各种直流电源。3配电通信网络与同步技术目前在配电自动化系统中，通信网络建设薄弱，无法实现配电信息的实时获取。配电集中式保护的实现在一定程度上取决于配电区域信息的获取，因

6、此通信系统是实现集中式保护的前提。因此实时、可靠的数据通信成为系统的技术核心。93.1通信技术目前，配电自动化系统中，多采用EPON通信技术。EPON通信系统是由光线路终端（opticallineterminal，OLT）、光网络单元（opticalnetworkunit，ONU）以及在OLT与ONU之间的光配线网（opticaldistributionnetwork，ODN）3大部分组成。EPON中各个ONU是通过无源光分路器连接在光纤网络上的，各ONU独立工作，相互之间不受影响。因此，EPON系统适合柔性的在OLT下添加ONU，但是相应ONU之间通信受阻。为了解决相应终端之间的通信，同时为

7、了满足区域通信实时性、可靠性等方面的要求。因此采用PTN技术构建通信网络。采用PTN（分组传送网，PacketTransportNetwork）变电站内各间隔的综合智能设备通过光纤连接至PTN设备；PTN设备通过光纤连接至双重冗余高速PTN网。PTN网络可以提供端到端的伪线（PW），图3所示，实现不同业务的安全隔离，并能够提供不同的QOS服务等级，保证高优先级业务的高质安全传送。PTN在IP业务和