基于5G通信和動態時間規劃算法的配電網線路差動保護

黃福全，王廷凰，張海臺，劉子俊，李國棟

(1．深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518000；2．山東科匯電力自動化股份有限公司，山東 淄博 255000)

現代配電網具有多電源、多分段、多分支、功率雙向流動、弱饋等特征，傳統三段式電流保護難以保證選擇性和靈敏性，需要提供更有效的保護方法[1-3]。采用電流差動保護可有效消除多電源供電對饋線故障檢測的影響，提高保護靈敏度。

傳統差動保護需要在保護的兩個端點之間敷設光纖作為信息傳輸的快速通道。但光纖敷設和線路維護成本過高，且易受到施工破壞，導致其難以在配電網中廣泛推廣應用[4]。此外，差動保護對光纖通信信道利用效率極低，同時也影響了電力資產利用效率。

近年來，以5G為代表的最新一代的無線通信技術快速發展。特別是5G網絡提供的超可靠低時延業務(URLLC, ultra-reliable and low-latency communication) 具有高帶寬、低時延等優點[5]，將其應用于配電網的差動保護，為配電網的故障精確定位、隔離與恢復供電提供了新的發展思路[6]。

目前，基于5G的差動保護研究剛剛起步，Wikstr?m等[6]采用5G通信實現配電網線路差動保護。呂玉祥等[7]分析了采用5G無線通信技術進行差動保護時，網絡的利用效率和覆蓋率等。王常玲等[8]提出了一種基于5G的配電網電流差動保護業務應用方案。這些研究[6-8]雖然提出將5G通信應用于差動保護的概念，但都沒有考慮5G通信的傳輸時延及抖動對差動保護判據計算的不利影響。Bag等[9]分析了差動保護對通信時延及抖動的需求，并通過實驗驗證分析了5G網絡傳輸時延及概率分布情況，但沒有提出存在時延抖動情況下差動保護的解決辦法。……