《含分散式電源配電網故障時空特徵及保護新原理研究》是依託華南理工大學，由王鋼擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：含分散式電源配電網故障時空特徵及保護新原理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王鋼
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，可再生能源分散式發電技術在世界範圍內得到了廣泛套用。但是，隨著分散式電源(DG)大量接入配電網，傳統的以單電源輻射狀為主要特徵的配電系統將變成一個具有分散多電源非線性耦合的複雜電力系統，基於傳統配電網故障特徵的繼電保護原理在DG大量接入的新環境下顯然已不再適用。為此，本項目擬在建立不同控制策略DG非線性模型的基礎上，建立含不同控制策略DG配電網的時空關聯分析模型，基於時空多尺度分析方法，揭示其不同尺度下的時空關聯故障特徵,提出實用的故障分析方法；基於自適應理論和系統控制理論，提出適應於DG靈活接入的配電網全線速動自適應縱聯保護、自適應距離保護和自適應區域保護新原理和配置方案，利用自主研發的保護控制平台和實時數字仿真系統（RTDS）實現保護新原理的閉環測試。上述研究將突破現有含DG配電網的故障分析與繼電保護的局限性，為含DG配電網繼電保護技術的發展和工程套用奠定重要的理論基礎。
結題摘要
隨著分散式電源(DG)的大量接入，以單電源輻射狀為主要特徵的傳統配電系統變成了一個具有分散多電源非線性耦合的複雜電力系統。基於傳統配電網故障特徵的繼電保護原理在DG大量接入的新環境下顯然已不再適用。因此，本項目圍繞含分散式電源配電網的故障等值建模、故障分析方法、保護原理以及保護方案涉及的IEC61850網路安全性等科學技術問題，開展了廣泛系統的探索性研究工作，主要貢獻如下： 1、建立了v/f控制和PQ控制策略的逆變型分散式電源（IIDG）多時間尺度故障等值模型；提出了計及IIDG控制策略的配電網相間故障分析方法、接地故障分析方法以及微電網在孤島運行方式下的故障分析方法；提出了IIDG輸出電流實時估算方法。所提故障分析方法適用於含不同控制策略IIDG配電網的故障分析計算和線上故障電流估算，具有計算精度高和計算速度快等特點，具有工程實用價值。 2、提出了含DGs配電網自適應電流保護原理、自適應零序電流保護原理、虛擬多端電流差動保護原理、基於正序電壓差的縱聯保護原理以及基於負序電流的縱聯保護原理；提出了含多T接逆變型分散式電源配電網的故障定位方法。所提保護原理能夠適應於不同控制策略多DG靈活接入的配電網，形成了具有全線速動能力的主保護和基於電流/零序電流的後備保護等功能的一套完整的保護方案。基於自主研發的保護測試系統軟硬體平台和電力系統實時仿真系統（RTDS），對所提保護方案的性能指標進行了閉環測試，表明了研究成果具有很好的工程套用前景。 3、建立了適用於所提保護新原理的遠動通信IEC61850模型；提出了基於HMAC的GOOSE報文改進認證方法、高效的GOOSE報文完整性認證方法、基於域含義的GOOSE報文加解密方法以及IEC61850密鑰管理方法。測試結果表明，所提認證方法和加解密方法等計算速度快，適用於所提依賴於網路通信的保護方案。
