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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 主從式區(qū)域縱聯(lián)保護(hù)裝置
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本裝置以主從式區(qū)域縱聯(lián)比較保護(hù)方案為研究對(duì)象，以分布式電源（DG）接入配網(wǎng)后的故障檢測(cè)與隔離算法為基礎(chǔ)，同時(shí)兼顧考慮配網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化和系統(tǒng)信息不完備情況下的修正算法，構(gòu)建出實(shí)現(xiàn)主從區(qū)域縱聯(lián)方案的軟件和硬件方案，并以事物的形式呈現(xiàn)
- 詳細(xì)介紹：
- 近年來(lái)分布式發(fā)電技術(shù)（Distribution Generation：DG）得到了快速的發(fā)展,隨著DG的并網(wǎng)運(yùn)行，改變了配網(wǎng)原有的短路電流流向，導(dǎo)致原有饋線保護(hù)出現(xiàn)靈敏度降低、拒動(dòng)、誤動(dòng)等問(wèn)題,這給配網(wǎng)故障的檢測(cè)與隔離帶來(lái)多方面的問(wèn)題。而主從式區(qū)域縱聯(lián)方案能夠較好的解決了這一問(wèn)題。 本裝置以主從式區(qū)域縱聯(lián)比較保護(hù)方案為研究對(duì)象，提出能夠應(yīng)對(duì)DG接入配網(wǎng)后的故障檢測(cè)與隔離算法，同時(shí)研究考慮配網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化和系統(tǒng)信息不完備情況下的修正算法，構(gòu)建出實(shí)現(xiàn)主從區(qū)域縱聯(lián)方案的軟件框架，并具體分析主機(jī)軟件的各功能模塊的實(shí)現(xiàn)方法，在VS.NET開(kāi)發(fā)環(huán)境下，基于C#編程語(yǔ)言編輯開(kāi)發(fā)主機(jī)軟件。 以主從式區(qū)域縱聯(lián)方案提出的故障方向判別元件作為基本原理，通過(guò)對(duì)從機(jī)裝置軟硬件的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)故障信息的采集、故障方向的判斷和從機(jī)與主機(jī)之間的通信。保護(hù)從機(jī)負(fù)責(zé)向主機(jī)提供方向元件判別結(jié)果，用做主機(jī)進(jìn)行綜合判斷的依據(jù)。 對(duì)主從式區(qū)域縱聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。首先基于光纖通信環(huán)網(wǎng)搭建了系統(tǒng)通信平臺(tái)，采用繼電保護(hù)測(cè)試儀對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行回放，對(duì)不同位置的故障情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，對(duì)故障檢測(cè)與隔離算法和從機(jī)方向元件的性能進(jìn)行驗(yàn)證和測(cè)試。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本裝置只需在故障時(shí)判斷出是否有故障電流流經(jīng)保護(hù)裝置同時(shí)檢測(cè)出故障的正反方向，而不必考慮由于DG的接入對(duì)短路電流的影響是否會(huì)降低保護(hù)的靈敏度和選擇性。因?yàn)椴还蹹G的影響如何，發(fā)生短路時(shí)的故障電流肯定比正常時(shí)負(fù)荷電流大，因此判斷故障方向?qū)?huì)容易很多。保護(hù)主機(jī)與站外各保護(hù)從機(jī)的通信采用了查詢式的通信方式，這種方式的主要優(yōu)點(diǎn)是可使站外各保護(hù)從機(jī)的軟硬件大為簡(jiǎn)化，從而大幅度節(jié)省投資、減少安裝維護(hù)工作量。 以主從式區(qū)域縱聯(lián)比較保護(hù)方案為研究對(duì)象，提出能夠應(yīng)對(duì)DG接入配網(wǎng)后的故障檢測(cè)與隔離算法，同時(shí)研究考慮配網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化和系統(tǒng)信息不完備情況下的修正算法，構(gòu)建出實(shí)現(xiàn)主從區(qū)域縱聯(lián)方案的軟件框架，并具體分析主機(jī)軟件的各功能模塊的實(shí)現(xiàn)方法，在VS.NET開(kāi)發(fā)環(huán)境下，基于C#編程語(yǔ)言編輯開(kāi)發(fā)主機(jī)軟件。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本裝置的先進(jìn)性在于：只需在故障時(shí)判斷出是否有故障電流流經(jīng)保護(hù)裝置同時(shí)檢測(cè)出故障的正反方向，而不必考慮由于DG的接入對(duì)短路電流的影響是否會(huì)降低保護(hù)的靈敏度和選擇性。因?yàn)椴还蹹G的影響如何，發(fā)生短路時(shí)的故障電流肯定比正常時(shí)負(fù)荷電流大，因此判斷故障方向?qū)?huì)容易很多。保護(hù)主機(jī)與站外各保護(hù)從機(jī)的通信采用了查詢式的通信方式，這種方式的主要優(yōu)點(diǎn)是可使站外各保護(hù)從機(jī)的軟硬件大為簡(jiǎn)化，從而大幅度節(jié)省投資、減少安裝維護(hù)工作量。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 在山東大學(xué)電氣工程學(xué)院第二屆“電力杯”學(xué)生學(xué)術(shù)科技作品大賽中榮獲科技類一等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 合作生產(chǎn)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本裝置以主從式區(qū)域縱聯(lián)方案提出的故障方向判別元件作為基本原理，通過(guò)對(duì)從機(jī)裝置軟硬件的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)故障信息的采集、故障方向的判斷和從機(jī)與主機(jī)之間的通信。保護(hù)從機(jī)負(fù)責(zé)向主機(jī)提供方向元件判別結(jié)果，用做主機(jī)進(jìn)行綜合判斷的依據(jù)。 本作品已應(yīng)用于勝利油田電網(wǎng)，并在山東電網(wǎng)中處于試驗(yàn)階段，運(yùn)行效果良好，具有良好的市場(chǎng)前景與經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 對(duì)于DG引入配網(wǎng)中，與配網(wǎng)相互影響，相互作用的研究，雖然受到了很高的重視，但由于分布式供能系統(tǒng)電源類型多樣、運(yùn)行特性復(fù)雜，并缺乏必要的分析軟件和相關(guān)理論的支持，目前的研究大多停留在試驗(yàn)階段，往往僅限于定性的分析。在理論研究方面，國(guó)內(nèi)外針DG的引入對(duì)配電系統(tǒng)的潮流、可靠性、電壓、繼電保護(hù)、電能質(zhì)量等方面的影響做了大量的研究。EPRI和DOE等官方機(jī)構(gòu)通過(guò)研究報(bào)告的形式，從包括過(guò)電流保護(hù)裝置的配合、電壓調(diào)整、鐵磁諧振、諧波、暫態(tài)過(guò)電壓、穩(wěn)定性和孤島等一系列方面進(jìn)行了較為深入、細(xì)致的分析，為分布式發(fā)電的研究和應(yīng)用提供了必要的理性指導(dǎo)。報(bào)告的其它目標(biāo)還包括研究在配電系統(tǒng)中各因素對(duì)DG的限制以及討論在配電系統(tǒng)規(guī)劃中移除這些障礙的總體設(shè)計(jì)方案。我國(guó)在這方面還處于起步階段，有關(guān)部門應(yīng)借鑒EPRI和DOE的成功經(jīng)驗(yàn)，為我國(guó)分布式發(fā)電技術(shù)的研究提供宏觀指導(dǎo)。 目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)DG接入配網(wǎng)故障的研究方向主要有：在DG接入的情況下使傳統(tǒng)配電網(wǎng)保護(hù)受到的影響最?。徊豢紤]對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)的影響而找到較完善的保護(hù)方法來(lái)應(yīng)對(duì)DG 的接入。概括而言，主要有3種方法：（1）配電網(wǎng)故障時(shí)，DG 立即退出，傳統(tǒng)配電網(wǎng)的保護(hù)不受任何影響；（2）限制DG 的容量與接入位置或引入故障電流限制手段，使故障時(shí)DG的影響降低，對(duì)配網(wǎng)原有保護(hù)進(jìn)行局部改進(jìn)；（3）保護(hù)依賴于通信，引入多點(diǎn)信息進(jìn)行綜合判斷，配電網(wǎng)需做調(diào)整。
