1、手郵件教授、博導，清華大學ALSTOM電網研究中心主任；IET Fellow；CIGRE中國國家委員會委員，IEEE/CSEE高級會員；中國水力發電學會繼電保護專委會副主任委員；中國電工技術學會繼電保護專委會副主任委員；中國電機工程學會繼電保護專委會委員；全國繼電保護標準化委員會委員；全國短路電流計算保準化委員會委員；主要從事電力系統繼電保護教學和科研工作；發表SCI 、EI檢索論文300余篇；獲國家發明獎二等獎1項，北京/山東科技獎3項；獲授權發明專利40項，國際專利2項兩個內容兩個內容l智能配電網理論和技術智能配電網理論和技術l智能變電站的發展智能變電站的發展變電

2、站集成保變電站集成保護與控制系統護與控制系統繼電保護的新進展（一）l問題的提出l智能配電網的配置與動作方案lDAP保護構成與動作原理lDAP保護實現與試驗l結論l概述概述l智能配電網主要指傳統的配電線路自動化，包括數據采集、 無功控制與調壓、故障切除（定位）、故障區段隔離和自動恢復供電等l在最短的時間里完成對故障的切除（定位）、故障區段隔離和自動恢復供電是新建智能配電網最困難、最根本的任務l背景背景l繼電保護理論和技術日臻成熟完善l重高壓輸電線而輕中低壓配電線現象依然存在，配電自動化水平不高l原因有二：一是經濟條件限制導致配網結構不合理，二是沒有合適的配電線路繼電保護方式l電流速斷保護依然是配

3、網的主要保護方式，這種保護方式的缺點是無選擇性分支負荷分支負荷電源1SS斷路器過電流繼電器環網開關柜負荷開關負荷開關負荷開關負荷開關負荷開關斷路器l1l2l3l4l5l6l7電源2l典型配電系統典型配電系統l系統構成 7段線路、3個斷路器、5負荷開關，2套過電流繼電器等組成l故障清除及系統恢復模式故障清除及系統恢復模式一 設線路l4上F點故障電源1SS斷路器1過電流繼電器環網開關柜負荷開關1分支負荷分支負荷負荷開關2負荷開關3負荷開關4負荷開關6斷路器2l1l2l3l4l5l6l7電源2Fl故障清除及系統恢復模式故障清除及系統恢復模式一 設線路l4上F點故障電源1SS斷路器1過電流繼電器環網開

4、關柜負荷開關1分支負荷分支負荷負荷開關2負荷開關3負荷開關4負荷開關6斷路器2l1l2l3l4l5l6l7電源2F負荷開關5l故障清除及系統恢復模式故障清除及系統恢復模式一 設線路l4上F點故障電源1SS斷路器1過電流繼電器環網開關柜負荷開關1分支負荷分支負荷負荷開關2負荷開關3負荷開關4負荷開關6斷路器2l1l2l3l4l5l6l7電源2Fl故障清除及系統恢復模式故障清除及系統恢復模式一 設線路l4上F點故障電源1SS斷路器1過電流繼電器環網開關柜負荷開關1分支負荷分支負荷負荷開關2負荷開關3負荷開關4負荷開關6斷路器2l1l2l3l4l5l6l7電源2Fl故障清除及系統恢復模式一故障清除及

5、系統恢復模式一l故障依靠首端斷路器1切除l無選擇性，導致健全線l1、 l2、 l3、 l5停電l為恢復對于線路l1、 l2、 l3（這三段線路依靠電源1供電）、 l5（這段線路依靠電源2供電，前提是閉合環網開關柜），需要進行反復的分合閘操作。 操作步驟如下：跳開斷路器1、分開負荷開關5；閉合斷路器1，故障未消失再跳斷路器1；分開負荷開關4，再合斷路器1，合閘成功，線路l1、 l2、 l3恢復供電。閉合環網開關柜，線路l5恢復供電l模式一所存在的問題模式一所存在的問題一段線路故障需要中斷與之相連的所有負荷供電；故障的清除和非故障線路的恢復供電需要反復的斷路器和負荷開關的配合操作；加重斷路器負擔；

6、增加對非故障線路以及負荷開關等電器設備的故障沖擊重合于故障上 這顯然是不合理的！l故障清除及系統恢復模式故障清除及系統恢復模式二 依靠饋線終端單元FTU和通信的模式 電源1S斷路器1負荷開關2負荷開關3負荷開關4負荷開關5l1l2l3l4S環網開關柜分支負荷分支負荷負荷開關6斷路器7l5l6l7電源2FTUFTUFTUFTUFTUFTUFTUFTU調度中心l故障清除及系統恢復模式故障清除及系統恢復模式二 依靠饋線終端單元FTU和通信的模式 電源1S斷路器1負荷開關2負荷開關3負荷開關4負荷開關5l1l2l3l4S環網開關柜分支負荷分支負荷負荷開關6斷路器7l5l6l7電源2FTUFTUFTUF

7、TUFTUFTUFTUFTU調度中心l故障清除及系統恢復模式故障清除及系統恢復模式二 依靠饋線終端單元FTU和通信的模式 電源1S斷路器1負荷開關2負荷開關3負荷開關4負荷開關5l1l2l3l4S環網開關柜分支負荷分支負荷負荷開關6斷路器7l5l6l7電源2FTUFTUFTUFTUFTUFTUFTUFTU調度中心l故障清除及系統恢復模式故障清除及系統恢復模式二 依靠饋線終端單元FTU和通信的模式 電源1S斷路器1負荷開關2負荷開關3負荷開關4負荷開關5l1l2l3l4S環網開關柜分支負荷分支負荷負荷開關6斷路器7l5l6l7電源2FTUFTUFTUFTUFTUFTUFTUFTU調度中心l故障清

8、除及系統恢復模式二故障清除及系統恢復模式二l由于負荷開關沒有足夠的熄弧能力， 區段l2上的故障要依靠首端斷路器CB1切除l這種切除沒有選擇性，導致未故障的線路l1、 l3停電l為了恢復對于線路l1、 l3的供電，需要借助于FTU所采集到的數據，通過通信網傳給調度中心，進而做出哪些開關負荷開關閉合、哪些負荷開關斷開的決定，再有CB、S等完成分、合操作。l模式二所存在的問題模式二所存在的問題l一段線路故障需要中斷與之相連的所有負荷供電；l故障區段的隔離和非故障區段的恢復供電完全依賴通信，加大了成本，降低了可靠性。這不是最佳的配電線路自動化方案！l問題的解決問題的解決 只切除故障部分線路段只切除故障

9、部分線路段 把所有負荷開關更換為斷路器，使之具有切除故障的能力；所有斷路器都配置合適的繼電保護，使之具有良好的可靠性、選擇性、靈敏性和較好的速動性電源1SS斷路器1無通道保護環網開關柜斷路器2分支負荷分支負荷斷路器3斷路器4斷路器5斷路器6斷路器7l1l2l3l4l5l6l7電源2電源1SS斷路器1無通道保護環網開關柜斷路器2分支負荷分支負荷斷路器3斷路器4斷路器5斷路器6斷路器7l1l2l3l4l5l6l7電源2電源1SS斷路器1無通道保護環網開關柜斷路器2分支負荷分支負荷斷路器3斷路器4斷路器5斷路器6斷路器7l1l2l3l4l5l6l7電源2電源1SS斷路器1無通道保護環網開關柜斷路器2

10、分支負荷分支負荷斷路器3斷路器4斷路器5斷路器6斷路器7l1l2l3l4l5l6l7電源2q可行性分析可行性分析斷路器價格和負荷開關的價格相差無幾適用于高壓線路的電流差動保護是不合適的，存在分支負荷適用于高壓線路的縱聯方向保護是不合適的，方向不確定三段式電流保護難以取得選擇性三段式距離保護難以取得選擇性方向電流保護具有良好的選擇性，但是它有兩個缺點： （1）動作速度太慢，越靠近電源故障切除時間越長 （2）不適合于單電源輻射狀線路無通道保護是合理的選擇僅使用單端電氣量構成的繼電保護能夠保護被保護線路全長以帶有定時限的方向過電流保護或者低電壓低電流保護為基礎構成根據對端斷路器動作之后造成的非故障相

11、電流變化為動作依據 類似于79年南自所、80年代初華中陳德樹劉沛教授等提出的相繼速動，這樣的加速保護理念已經被現場普遍接受。 無通道保護定義 利用對側開關動作信息判斷故障發生在保護區內或區外，從而決定是否加速本端保護動作的繼電保護方式。依靠單端量取得縱聯保護的效果。relayrelayCTVTF1F2CBCBendSendRcommunication linkprotected zoneM1M2l 配電線路無通道保護分類配電線路無通道保護分類lAOP1雙電源無分支線 對端開關動作后健全相電流變為零 lAOP2雙電源帶分支線 對端開關動作后健全相電流發生突變 lAOP3輻射狀線路，無電源端必須動

12、作跳閘，從而為本端保護加速動作創造條件 無電源端安裝低電壓低電流繼電器lDAP單電源單斷路器結構的配電線路。 只有一個斷路器和繼電器，同時承擔有電源端和無電源端的保護動作以及加速動作任務l故障發生以及對端切除后的特征1.單相故障發生，故障相電流增大，非故障相電流不變2.一端保護首先動作切除本端三相電路，但當對端斷路器動作后，健全相被切斷，負荷電流變為零，加速本端保護動作。iaibiciaibicl故障發生以及對端切除后的特征1.單相故障發生，故障相電流增大，非故障相電流不變2.一端保護首先動作切除本端三相電路，但當對端斷路器動作后，健全相被切斷，負荷電流變為零，加速本端保護動作。l故障發生以及

13、對端切除后的特征1.單相故障發生，故障相電流增大，非故障相電流不變2.一端保護首先動作切除本端三相電路，但當對端斷路器動作后，健全相被切斷，負荷電流變為零，加速本端保護動作。iaibicl故障發生以及對端切除后的特征1.單相故障發生，故障相電流增大，非故障相電流不變2.一端保護首先動作切除本端三相電路，但當對端斷路器動作后，健全相被切斷，負荷電流變為零，加速本端保護動作。ia=0ib =0icl故障發生以及對端切除后的特征1.單相故障發生，故障相電流增大，非故障相電流不變2.一端保護首先動作切除本端三相電路，但當對端斷路器動作后，健全相被切斷，負荷電流變為零，加速本端保護動作。iaibic無分

14、支負荷無分支負荷relayrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLOADLOADLOADLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.90.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3有分支負荷有分支負荷relayrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLOADLOADLOADLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.90.50

15、.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3LOADB1LLOADB2LLOADB3LLOADB4LLOADB1LLOADB2LLOADB3LLOADB4L輻射狀配電線路輻射狀配電線路relayrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLOADLOADLOADLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.90.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3LOAD單斷路器輻射狀配電線路單斷路器輻射狀配電線路LOADB1LLOADB2LLOADB3LLOADB4Lre

16、layrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.90.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3LOADrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLOADLOADLOADLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.90.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3無分支負荷r

17、elayrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLOADLOADLOADLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.90.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3relayrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLOADLOADLOADLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.90.50.50.90.11.3繼電器的動作時間

18、1.3relayrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLOADLOADLOADLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.90.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3relayrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLOADLOADLOADLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.60.50.50.90.11.3繼電器的

19、動作時間1.3relayrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLOADLOADLOADLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.60.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3relay0.9 relayrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLOADLOADLOADLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.60.50.5

20、0.90.11.3繼電器的動作時間1.3relay0.9 LOADB1LLOADB2LLOADB3LLOADB4LrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.90.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3LOAD單斷路器輻射狀配電線路LOADB1LLOADB2LLOADB3LLOADB4LrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLINE1LINE2LINE3LINE4

21、B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.90.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3LOADLOADB1LLOADB2LLOADB3LLOADB4LrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.90.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3LOADLOADB1LLOADB2LLOADB3LLOADB4Lrelayrelayrelayr

22、elayrelayrelayrelayrelayLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.90.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3LOADLOADB1LLOADB2LLOADB3LLOADB4LrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.90.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3LOAD

23、LOADB1LLOADB2LLOADB3LLOADB4LrelayrelayrelayrelayrelayrelayrelayLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.90.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3LOADrelayrelayrelayLOADB1LLOADB2LLOADB3LLOADB4LrelayrelayrelayrelayrelayrelayLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR

24、3RR4FR4R0.10.90.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3LOADrelayrelayLOADB1LLOADB2LLOADB3LLOADB4LrelayrelayrelayrelayrelayrelayLINE1LINE2LINE3LINE4B1FB1RB2FB2RB3FB3RB4FB4RR1FR1RR2FR2RR3FR3RR4FR4R0.10.60.50.50.90.11.3繼電器的動作時間1.3LOAD0.9 l保護構成同時扮演有電源側和無電源側故障狀態檢測角色lPD潮流方向判別，決定投入相應的保護模塊lOC有電源側以方向過電流保護為基礎lDUVC無電源側以低電壓低電流保護為基礎lAOC有源側加速動作，依據健全相電流突變lADUVC無源側加速動作，依據健全相電流突變l保護進入哪個流程以及對應的整定值（包括時間）由正常運行時的功率流向決定OCS1B1電源側LINE1R1LOADLOADR2LOADB2負荷側DUVC電源側負荷側LOAD