城镇典型区域配电网继电保护整定与仿真（子课题3）开题报告

1. 研究目的与意义

城镇区域配电网由110kV高压配电网、35kV及以下中低压配电网构成，涉及输电线路、降压变压器、配电线路、配电变压器等大量电气设备，是城市电力系统的主干网。随着经济社会的高速发张，对电网继电保护供电可靠性、选择性、速度性和灵敏性的要求在不断提高。但是，传统的110kV电网是单侧电源网，其可靠性必然受到多方面的限制。110kV配电网中存在分布式电源问题，分布式电源接入电网改善了传统电网单向放射状的网络拓扑结构，对电网继电保护灵敏性、选择性造成不同程度的影响。110kV电网一般配置有距离与零序电流保护，但零序保护受系统运行方式影响较大，对被保护线路动作时间灵敏性较难满足，需考虑距离保护与其他保护的配合问题。

本次设计在给定110kV城镇典型区域配电网模型下，分析系统中性点接地方式、系统最大最小运行方式以及分支系数对继电保护整定的影响。通过仿真建模，在接入分布式电源下分析研究继电保护的可靠性，提高110kV配电网的安全稳定运行作出有意义的贡献。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题：

（1）等值阻抗计算与网络简化问题

对110kv城镇典型区域配电网的发电机、变压器、输电线路等设备元件进行参数计算。计算出各元件的有名值、标幺值以及系统s的最大最小运行正序阻抗。

3. 国内外研究现状（文献综述）

要保证电力系统有良好的供电质量，就要求电力系统能够安全稳定地运行。在实际运行过程中,会因为某些因素造成设备故障或不正常运行。对这些故障或不正常的运行，若不采取有效措施及时处理，会造成事故和损失。继电保护是维持电力系统安全稳定运行的重要防线。继电保护定值则是继电保护装置的直接依据，一个能正常运行的电力系统必须配备继电保护并整定继电保护定值[1]。

110kv配电网主保护通常由距离保护、零序电流保护配合构成。但在整定计算上会带来极大的工作量，本文在写过程中，以有关国家标准、行业标准和专业性文件为指导，收集了近年来与整定计算有关的技术资料，来阐述一下三大部分：（1）在符合国家整定规程下，人为的简化继电保护整定计算过程；（2）3~110kv电网继电保护装置运行整定规范；（3）国内外整定继电保护定值的发展。

针对以上问题，近年来国内外的专家学者们对距离保护、零序保护的新型整定方法进行了深入研究与改进。对于第一个问题，文献[6]提出，在一些功能上，接地距离保护与零序保护类似；在整定计算上，接地距离与相间距离相近。取消零序Ⅰ段、简化零序Ⅳ段计算、统一相间距离保护和接地距离保护的简化理念。线路零序参数的不准确给零序保护的计算增加一些不确定因素，因为零序Ⅰ段的动作不带延时，这些不确定因素的影响很可能会导致零序Ⅰ段误动作。文献[6]中以大量实例表明某些人为或者自然因素造成零序电流的计算存在较大的误差，对零序Ⅰ段影响较大。为防止零序Ⅰ段误动作，采用增大可靠系数的办法，但是可靠系数的取值没有统一的标准，且过大的可靠系数对于一些不上很长的线路来将，零序Ⅰ段在出口处也无灵敏度。零序Ⅰ段和距离Ⅰ段保护范围动作时间基本一样，对接地故障都能正确反映，而距离Ⅰ段的保护范围稳定，抗过渡电阻能力强，受零序参数误差小。因此取消零序Ⅰ段保护对系统保护的整体性没有影响。采用简化方法后，零序计算减小零序Ⅳ段的配合和灵敏度计算工作，可以减少五分之一的工作量；距离保护减少了相间距离的配合工作，减少了三分之一的工作量。

4. 研究方案

（1）根据原始资料，确定本次设计的具体运行方式。

（2）确定短路类型，短路点，以及分支系数的计算条件。

（3）计算电力系统各元件的阻抗标幺值，画出等效电路图，进行短路故障计算。

5. 工作计划

第1周查阅并翻译相关资料，了解目前行业发展阶段，国内外发展现状，以及未来的发展趋势，根据疑问阅读相关文献。

第2周翻译外文资料《03experimentalandnumericalstudyofco-ordinationofresistive-typesuperconductorfaultcurrentlimiterandrelayprotection.pdf》，完成开题报告初稿。

第3周完成开题报告终稿，编写论文提纲；