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智能电网的概念提出后,分布式电源在欧美国家获得了广泛应用,我国亦提出要大力发展接近负荷侧的分布式发电,促进了小容量分布式电源在配电网中的接入。可以预知,未来的配电网将是DG (Distributed Generation)高度渗透的有源配电网,具有多端、多源,潮流与故障电流双向流动的特点。传统三段式电流保护不能够满足保护的需求。为解决分布式电源接入带来的保护问题,本文将电流差动保护引入有源配电网,研究探讨适应性动作判据、保护方案、实现方法、装置开发与测试等内容。论文完成的主要工作及成果如下:(1)分析了有源配电网正序故障分量幅值与相位特征。根据配电网不同结构和接入的DG类型,分别建立了正序故障分量复合序网络模型;在理论上推导出保护区段内、外部故障时两端正序故障分量的幅值与相位特征;定性得出与电机类DG和逆变类DG分别对应的区段两端电流正序故障分量的幅值与相位关系,为建立差动保护动作判据奠定了理论基础。(2)提出了基于电流正序故障分量的有源配电网自适应电流差动保护方案。该方案根据保护区段内部有无未检测分支情况,建立相应的差动判据,自适应地调整门槛电流和比例制动系数,能够适应配电网多样的网络拓扑和功率波动;同时该保护方案对于DG类型、接入容量、接入位置等具有较强的适应性。故障仿真结果验证了保护判据的灵敏性和可靠性。(3)提出了有源配电网反时限电流差动保护方案。该方案分别利用幅值和相位构成独立的保护判据,并对保护动作时间加以时限,可有效区分电动机自启动和区内轻微故障;可以在保证区外故障对TA饱和有足够制动能力的同时,提高保护动作灵敏度。(4)提出了基于逆向推导的故障时刻推算方法。从理论上分析了现有故障数据自同步算法的同步误差及误差来源,得出某些情况下同步误差将大于保护允许同步误差裕度的情况。以此为基础,利用故障后较短时间的数据,以逆向查找真正的故障时刻为目标,给出故障时刻精确推算方法,可从本质上降低故障数据自同步误差。(5)提出了基于Hankel矩阵和模极大值理论的故障时刻检测方法。该方法从电流信号故障时刻存在突变的特点着手,利用奇异值分解法进行奇异点的检测,最终确定故障时刻,为实现高精度故障数据自同步提供了新的途径。(6)研制出电流差动保护装置并进行了数字仿真与模拟测试。利用智能配电终端先进的软硬件平台,开发出本文提出的有源配电网电流差动保护装置;分别利用有源配电网静态物理模拟系统和实时数字仿真系统(RTDS)对所开发装置进行了实验测试,对其保护算法、同步方案、通信协议、动作时间等进行测试和评估;结果表明,本文提出的自适应电流差动保护方案可以有效应对有源配电网的保护问题;GOOSE通信协议可以应用于配电网保护中,且较TCP/IP协议在传输速度上具有明显的优势。