基于5G通信和动态时间规划算法的配电网线路差动保护
2021-05-10黄福全王廷凰张海台刘子俊李国栋
重庆大学学报 2021年4期
黄福全,王廷凰,张海台,刘子俊,李国栋
(1.深圳供电局有限公司,广东 深圳 518000;2.山东科汇电力自动化股份有限公司,山东 淄博 255000)
现代配电网具有多电源、多分段、多分支、功率双向流动、弱馈等特征,传统三段式电流保护难以保证选择性和灵敏性,需要提供更有效的保护方法[1-3]。采用电流差动保护可有效消除多电源供电对馈线故障检测的影响,提高保护灵敏度。
传统差动保护需要在保护的两个端点之间敷设光纤作为信息传输的快速通道。但光纤敷设和线路维护成本过高,且易受到施工破坏,导致其难以在配电网中广泛推广应用[4]。此外,差动保护对光纤通信信道利用效率极低,同时也影响了电力资产利用效率。
近年来,以5G为代表的最新一代的无线通信技术快速发展。特别是5G网络提供的超可靠低时延业务(URLLC, ultra-reliable and low-latency communication) 具有高带宽、低时延等优点[5],将其应用于配电网的差动保护,为配电网的故障精确定位、隔离与恢复供电提供了新的发展思路[6]。
目前,基于5G的差动保护研究刚刚起步,Wikström等[6]采用5G通信实现配电网线路差动保护。吕玉祥等[7]分析了采用5G无线通信技术进行差动保护时,网络的利用效率和覆盖率等。王常玲等[8]提出了一种基于5G的配电网电流差动保护业务应用方案。这些研究[6-8]虽然提出将5G通信应用于差动保护的概念,但都没有考虑5G通信的传输时延及抖动对差动保护判据计算的不利影响。Bag等[9]分析了差动保护对通信时延及抖动的需求,并通过实验验证分析了5G网络传输时延及概率分布情况,但没有提出存在时延抖动情况下差动保护的解决办法。……
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