[發(fā)明專利]電力網(wǎng)管理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980149077.2
• 申請(qǐng)日: 2009-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102239645A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·奧達(dá)洛夫;O·戈?duì)柪?/a>;T·科克;C·弗雷;張艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ABB研究有限公司
• 主分類號(hào): H04B3/54
• 分類號(hào): H04B3/54
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 湯春龍;朱海煜

技術(shù)領(lǐng)域

一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于將至少一個(gè)參數(shù)集合應(yīng)用于具有多個(gè)開(kāi)關(guān)裝置的電力網(wǎng)的至少一個(gè)智能電子裝置的方法。此外，它涉及一種適合于將至少一個(gè)參數(shù)集合應(yīng)用于具有多個(gè)開(kāi)關(guān)裝置的電力網(wǎng)的至少一個(gè)智能電子裝置的設(shè)備。

背景技術(shù)

通過(guò)使用智能電子裝置(IED)來(lái)防止電力網(wǎng)出故障(例如短路)。IED中的保護(hù)功能例如在IEEE/ANSI標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)被標(biāo)準(zhǔn)化，并且在IEC?61850中例如作為邏輯節(jié)點(diǎn)是可用的。

每一個(gè)保護(hù)性設(shè)定(setting)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)選擇性，即，最接近故障位置(例如在放射狀網(wǎng)絡(luò)的情況下為上游)的保護(hù)繼電器使斷路器跳閘。所有其它繼電器可檢測(cè)故障，但不會(huì)切斷或者至少僅在預(yù)定義延遲之后才切斷。這在常規(guī)保護(hù)出故障時(shí)確保備用保護(hù)。

通常，對(duì)于給定電力網(wǎng)狀態(tài)在策劃(engineering)時(shí)定義保護(hù)功能的參數(shù)。但是，這種狀態(tài)可隨時(shí)間而改變，并且因而應(yīng)當(dāng)調(diào)整保護(hù)參數(shù)。在一些情況下，策劃確實(shí)通過(guò)定義不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的設(shè)定組(例如夏季/冬季設(shè)定)來(lái)考慮那種情況，設(shè)定組通常定義保護(hù)功能的值集合。設(shè)置正確活動(dòng)設(shè)定組則是公用事業(yè)的保護(hù)工程師或操作員的職責(zé)。

通過(guò)引入基于微處理器的繼電器，形成了使用繼電器的新處理能力和可編程性在操作期間調(diào)整保護(hù)系統(tǒng)的行為的思路。直到那時(shí)，通常采用在繼電器的多種參數(shù)中體現(xiàn)的不可變行為來(lái)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)保護(hù)系統(tǒng)。保護(hù)工程師將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成使得它正確響應(yīng)設(shè)計(jì)時(shí)可想到的電力系統(tǒng)中的所有意外事故。但是，由于保護(hù)系統(tǒng)可在大量不同情況下進(jìn)行正確響應(yīng)，所以這種行為往往損害有利于可靠性的故障選擇性和網(wǎng)絡(luò)可用性。

與此不同，基于計(jì)算機(jī)的繼電器甚至在已經(jīng)將它們安裝在電力系統(tǒng)之后也允許改變其特性。

雖然存在所提出的許多思路，但是繼電器設(shè)定調(diào)整的最值得注意的實(shí)現(xiàn)是設(shè)定組。數(shù)字繼電器具有存儲(chǔ)在不同系統(tǒng)條件下控制其行為的多個(gè)參數(shù)集合的容量。設(shè)定在策劃時(shí)定義并且上載到繼電器。在操作期間，人類操作員能夠通過(guò)向繼電器發(fā)送控制信號(hào)來(lái)切換活動(dòng)設(shè)定組。關(guān)于切換時(shí)間以及切換到哪一組的判定仍然由操作員做出。

此外，主要難題之一是微網(wǎng)的可響應(yīng)主網(wǎng)故障和微網(wǎng)故障的保護(hù)系統(tǒng)，其中微網(wǎng)連接到主網(wǎng)。在第一種情況下，保護(hù)系統(tǒng)可以所需的速度將微網(wǎng)與主網(wǎng)分隔，以便保護(hù)微網(wǎng)負(fù)載。在第二種情況下，保護(hù)系統(tǒng)可在清除故障時(shí)分隔微網(wǎng)的最小部分。微網(wǎng)的分段、即多個(gè)孤島或子微網(wǎng)的創(chuàng)建可由微源(micro-source)和負(fù)載控制器來(lái)支持。在這些情況下，與保護(hù)系統(tǒng)的選擇性(錯(cuò)誤的、不必要跳閘)和靈敏度(未檢測(cè)到的故障或延遲的跳閘)相關(guān)的問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)。尤其是，看到主網(wǎng)連接和孤島模式中的故障電流之間的較大差異可引起微網(wǎng)的保護(hù)中的差錯(cuò)。微網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)可具有對(duì)故障的高靈敏度以及對(duì)分隔/劃分微網(wǎng)的選擇性，特別是在具有功率電子(PE)接口(低故障電流電平)的分布式能量資源(DER)的情況下。

實(shí)際上，關(guān)于在故障情況下是劃分微網(wǎng)還是將其關(guān)閉的判定取決于微網(wǎng)客戶的需要以及所涉及成本(保護(hù)和通信)對(duì)于通過(guò)劃分(例如降低的最終客戶中斷時(shí)間)所獲得的利益是否是合理的。

實(shí)際上，微網(wǎng)的操作條件由于間斷微源(風(fēng)力和太陽(yáng)能)和周期負(fù)載變化而不斷變化。通常，短路電流的方向和幅度也將改變。同樣，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇啥ㄆ诟淖?，旨在損耗最小化或者實(shí)現(xiàn)其它經(jīng)濟(jì)或操作目標(biāo)。另外，可因主網(wǎng)中或者微網(wǎng)內(nèi)部的故障而形成不同尺寸和內(nèi)容的可控孤島。

在這類情況下，繼電器協(xié)調(diào)的丟失可能發(fā)生，并且具有單個(gè)設(shè)定組的通用過(guò)電流(OC)保護(hù)可能變得不充分，即，它不會(huì)對(duì)于所有可能故障保證選擇性操作。因此，必要的是確保為OC保護(hù)繼電器所選的設(shè)定考慮電網(wǎng)拓?fù)湟约拔恢谩㈩愋秃桶l(fā)電量的變化。否則，不希望的操作或者需要時(shí)無(wú)法進(jìn)行操作可能發(fā)生。

為了處理由具有功率電子接口的微源所主導(dǎo)的微網(wǎng)中的雙向功率流和低短路電流電平，需要新的保護(hù)原理，其中可周期地檢查/更新繼電器的設(shè)定參數(shù)，以便確保它們?nèi)匀皇沁m當(dāng)?shù)摹?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供針對(duì)(尤其包括分布式能量資源的)電力網(wǎng)中的故障的改進(jìn)保護(hù)。

按照第一方面，提供一種用于對(duì)于具有多個(gè)開(kāi)關(guān)裝置的電力網(wǎng)的至少一個(gè)智能電子裝置調(diào)整至少一個(gè)參數(shù)集合的方法，包括：a)讀取電力網(wǎng)的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，其中網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)包括多個(gè)開(kāi)關(guān)裝置的狀態(tài)；b)仿真電力網(wǎng)中的至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)故障；c)在考慮電力網(wǎng)的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞那闆r下，使用由至少一個(gè)仿真網(wǎng)絡(luò)故障所引發(fā)的仿真故障電流來(lái)推斷至少一個(gè)智能電子裝置的至少一個(gè)新參數(shù)集合；d)在所述至少一個(gè)智能電子裝置的至少一個(gè)中設(shè)置所述至少一個(gè)參數(shù)集合。