Protection for Active Distribution Network Considering Short-circuit and Broken-line Faults

Zhiyuan WANG; Zhanjun GAO; Jianlei ZHANG; Ming CHEN; Zhen WEI; Shuhuai AN

doi:10.7500/AEPS20200723002

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Protection for Active Distribution Network Considering Short-circuit and Broken-line Faults

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Protection for Active Distribution Network Considering Short-circuit and Broken-line Faults
- Automation of Electric Power Systems Vol. 45, Issue 12, Pages: 133-141(2021)
- 作者机构：
  
  1.电网智能化调度与控制教育部重点实验室（山东大学），山东省济南市 250061
  2.国网山东省电力公司青岛供电公司，山东省青岛市 266000
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China (Basic Research on Elastic Technology and Application of Intelligent Distribution Network Based on Integrated Energy System, No. 52060019001H)
- DOI：10.7500/AEPS20200723002
  CLC：
- Received：23 July 2020，
  
  Revised：2021-03-08，
  
  Published Online：23 April 2021，
  
  Published：25 June 2021
- 稿件说明：
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王志远,高湛军,张健磊等.考虑短路及断线故障的有源配电网保护[J].电力系统自动化,2021,45(12):133-141.

WANG Zhiyuan,GAO Zhanjun,ZHANG Jianlei,et al.Protection for Active Distribution Network Considering Short-circuit and Broken-line Faults[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(12):133-141.
王志远,高湛军,张健磊等.考虑短路及断线故障的有源配电网保护[J].电力系统自动化,2021,45(12):133-141. DOI： 10.7500/AEPS20200723002.

WANG Zhiyuan,GAO Zhanjun,ZHANG Jianlei,et al.Protection for Active Distribution Network Considering Short-circuit and Broken-line Faults[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(12):133-141. DOI： 10.7500/AEPS20200723002.

摘要

分布式电源大量接入和极端灾害导致的复杂故障形态，使得有源配电网保护面临新的挑战。基于分析不同故障类型区内外故障时电压故障分量的特征差异，提出一种基于电压故障分量比较的保护新方法。所提方法利用电压故障分量推算公式以及实测的线路一端的电压故障分量、电流故障分量求取线路另一端的电压故障分量，将推算得到的电压故障分量与实测的电压故障分量求比得到电压故障分量比值，再利用电压故障分量比值识别线路内外部故障，从而能够兼顾有源配电网在短路故障、断线故障等不同故障场景下的保护需求，且具有不受不可测分支影响、不受分布式电源渗透率影响、耐受过渡电阻能力强等优点。

Abstract

The protection of active distribution networks is facing new challenges due to the massive access of distributed generators and the complex fault form caused by extreme disasters. Based on analyzing the characteristic difference of the voltage fault component in different fault types when a fault occurs inside or outside the protected zone

a new protection method based on the comparison of voltage fault components is proposed. The proposed method uses the estimation formula of the voltage fault components and the measured voltage and current fault components at one terminal of the transmission line to obtain the voltage fault components of the other terminal. By comparing the calculated voltage fault components with the measured voltage fault components

the voltage fault component ratio is obtained and used to identify the internal and external faults of the transmission line. The protection method can meet the protection requirements of the active distribution network in different fault scenarios such as short-circuit faults and broken-line faults

and has the advantages of not being affected by unmeasured branches

not being affected by the permeability of distributed generators

and having strong ability to withstand transition resistance.

关键词

Keywords

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