基本信息
- 项目名称：
- 主从式区域纵联保护装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本装置以主从式区域纵联比较保护方案为研究对象，以分布式电源（DG）接入配网后的故障检测与隔离算法为基础，同时兼顾考虑配网结构发生变化和系统信息不完备情况下的修正算法，构建出实现主从区域纵联方案的软件和硬件方案，并以事物的形式呈现
- 详细介绍：
- 近年来分布式发电技术（Distribution Generation：DG）得到了快速的发展,随着DG的并网运行，改变了配网原有的短路电流流向，导致原有馈线保护出现灵敏度降低、拒动、误动等问题,这给配网故障的检测与隔离带来多方面的问题。而主从式区域纵联方案能够较好的解决了这一问题。 本装置以主从式区域纵联比较保护方案为研究对象，提出能够应对DG接入配网后的故障检测与隔离算法，同时研究考虑配网结构发生变化和系统信息不完备情况下的修正算法，构建出实现主从区域纵联方案的软件框架，并具体分析主机软件的各功能模块的实现方法，在VS.NET开发环境下，基于C#编程语言编辑开发主机软件。 以主从式区域纵联方案提出的故障方向判别元件作为基本原理，通过对从机装置软硬件的开发设计，实现了对故障信息的采集、故障方向的判断和从机与主机之间的通信。保护从机负责向主机提供方向元件判别结果，用做主机进行综合判断的依据。 对主从式区域纵联系统进行了实验室测试。首先基于光纤通信环网搭建了系统通信平台，采用继电保护测试仪对仿真数据进行回放，对不同位置的故障情况进行实验室测试，对故障检测与隔离算法和从机方向元件的性能进行验证和测试。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本装置只需在故障时判断出是否有故障电流流经保护装置同时检测出故障的正反方向，而不必考虑由于DG的接入对短路电流的影响是否会降低保护的灵敏度和选择性。因为不管DG的影响如何，发生短路时的故障电流肯定比正常时负荷电流大，因此判断故障方向将会容易很多。保护主机与站外各保护从机的通信采用了查询式的通信方式，这种方式的主要优点是可使站外各保护从机的软硬件大为简化，从而大幅度节省投资、减少安装维护工作量。 以主从式区域纵联比较保护方案为研究对象，提出能够应对DG接入配网后的故障检测与隔离算法，同时研究考虑配网结构发生变化和系统信息不完备情况下的修正算法，构建出实现主从区域纵联方案的软件框架，并具体分析主机软件的各功能模块的实现方法，在VS.NET开发环境下，基于C#编程语言编辑开发主机软件。
科学性、先进性
- 本装置的先进性在于：只需在故障时判断出是否有故障电流流经保护装置同时检测出故障的正反方向，而不必考虑由于DG的接入对短路电流的影响是否会降低保护的灵敏度和选择性。因为不管DG的影响如何，发生短路时的故障电流肯定比正常时负荷电流大，因此判断故障方向将会容易很多。保护主机与站外各保护从机的通信采用了查询式的通信方式，这种方式的主要优点是可使站外各保护从机的软硬件大为简化，从而大幅度节省投资、减少安装维护工作量。
获奖情况及鉴定结果
- 在山东大学电气工程学院第二届“电力杯”学生学术科技作品大赛中荣获科技类一等奖。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 合作生产
作品可展示的形式
- 实物、产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本装置以主从式区域纵联方案提出的故障方向判别元件作为基本原理，通过对从机装置软硬件的开发设计，实现了对故障信息的采集、故障方向的判断和从机与主机之间的通信。保护从机负责向主机提供方向元件判别结果，用做主机进行综合判断的依据。 本作品已应用于胜利油田电网，并在山东电网中处于试验阶段，运行效果良好，具有良好的市场前景与经济效益。
同类课题研究水平概述
- 对于DG引入配网中，与配网相互影响，相互作用的研究，虽然受到了很高的重视，但由于分布式供能系统电源类型多样、运行特性复杂，并缺乏必要的分析软件和相关理论的支持，目前的研究大多停留在试验阶段，往往仅限于定性的分析。在理论研究方面，国内外针DG的引入对配电系统的潮流、可靠性、电压、继电保护、电能质量等方面的影响做了大量的研究。EPRI和DOE等官方机构通过研究报告的形式，从包括过电流保护装置的配合、电压调整、铁磁谐振、谐波、暂态过电压、稳定性和孤岛等一系列方面进行了较为深入、细致的分析，为分布式发电的研究和应用提供了必要的理性指导。报告的其它目标还包括研究在配电系统中各因素对DG的限制以及讨论在配电系统规划中移除这些障碍的总体设计方案。我国在这方面还处于起步阶段，有关部门应借鉴EPRI和DOE的成功经验，为我国分布式发电技术的研究提供宏观指导。 目前国内外学者对DG接入配网故障的研究方向主要有：在DG接入的情况下使传统配电网保护受到的影响最小；不考虑对传统配电网的影响而找到较完善的保护方法来应对DG 的接入。概括而言，主要有3种方法：（1）配电网故障时，DG 立即退出，传统配电网的保护不受任何影响；（2）限制DG 的容量与接入位置或引入故障电流限制手段，使故障时DG的影响降低，对配网原有保护进行局部改进；（3）保护依赖于通信，引入多点信息进行综合判断，配电网需做调整。
