[發(fā)明專利]一種微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310170159.3
• 申請(qǐng)日: 2013-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103354355A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張寅懷;譚茂強(qiáng);張雪焱;魯麗娟;谷新梅;鄧長(zhǎng)虹;黃文濤;莫言君;其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開(kāi)姓名
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院;武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): H02H7/28
• 分類號(hào): H02H7/28;H02J13/00
• 代理公司: 廣州廣信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44261
• 代理人: 張文雄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)方法及裝置。屬于微電網(wǎng)的保護(hù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

微電網(wǎng)是智能電網(wǎng)很重要的組成部分，它是由分布式電源DG、負(fù)荷和輸配電系統(tǒng)構(gòu)成的，可以獨(dú)立運(yùn)行或者與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的，具有對(duì)內(nèi)部電源和負(fù)荷協(xié)調(diào)優(yōu)化控制功能的微型電力系統(tǒng)。

微電網(wǎng)由于具有多個(gè)子微電網(wǎng)、分布式電源DG及負(fù)荷，而不同類型的分布式電源DG提供的短路電流的能力與其控制策略有關(guān)，分布式電源DG對(duì)短路電流的不同貢獻(xiàn)使得保護(hù)整定計(jì)算更為復(fù)雜，潮流為雙向流通，運(yùn)行在聯(lián)網(wǎng)模式和孤島模式下短路電流大小不同。微型電網(wǎng)的雙端或多端網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)有特點(diǎn)決定了其保護(hù)技術(shù)與傳統(tǒng)配電網(wǎng)保護(hù)有著極大不同，保證微電網(wǎng)的保護(hù)系統(tǒng)的選擇性、快速性、靈敏性與可靠性，是微型電網(wǎng)保護(hù)的關(guān)鍵，也是微型電網(wǎng)保護(hù)的難點(diǎn)。

目前分布式電源DG接入后的微電網(wǎng)系統(tǒng)一般傳統(tǒng)的采集線路某一點(diǎn)信息，并通過(guò)與預(yù)先設(shè)定好的保護(hù)定值的比較來(lái)確定故障是否發(fā)生。在分布式電源DG滲透率較大的情況下，這種僅反映線路某一點(diǎn)信息的保護(hù)方式已經(jīng)無(wú)法在保護(hù)控制方面滿足分布式電源DG接入對(duì)電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)的要求了。通常采用三段式電流保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)。

采用三段式電流保護(hù)，存在以下不足：

1）容易導(dǎo)致非故障元件保護(hù)或線路保護(hù)誤動(dòng)，從而使保護(hù)失去選擇性，擴(kuò)大事故影響范圍。

2）導(dǎo)致元件保護(hù)或線路保護(hù)靈敏度降低，嚴(yán)重時(shí)保護(hù)拒動(dòng)。

縱聯(lián)保護(hù)的不足之處：主變、母線、線路兩側(cè)都需要配置彼此獨(dú)立的差動(dòng)保護(hù)裝置，保護(hù)裝置缺乏協(xié)調(diào)互動(dòng)機(jī)制，且增加設(shè)備投資。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一，是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中保護(hù)設(shè)備投資高、保護(hù)能力差且易擴(kuò)大事故影響范圍等不足之處，提供一種微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)方法，該方法的投資少，能夠提高保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，使保護(hù)性能更穩(wěn)定。本發(fā)明的目的之二是為了提供一種微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)裝置，該保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠提高電源DG的利用率和可靠性。

本發(fā)明的目的之一通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)方法，其特征在于：通過(guò)在電網(wǎng)中設(shè)立通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)數(shù)據(jù)信息的采集以及交互，形成網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)，以對(duì)微電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及控制，具體包括如下步驟：

1）通過(guò)分散安裝在主變器、母線、電網(wǎng)線路兩側(cè)的智能電子單元IED采集線路的電壓和電流信息；

2）根據(jù)設(shè)定的故障檢測(cè)法，判斷主電網(wǎng)是否發(fā)生故障，當(dāng)判斷主電網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，繼續(xù)監(jiān)視主電網(wǎng)和微電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)判斷出主電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，此時(shí)智能電子單元IED首先根據(jù)故障方向信息判斷出故障發(fā)生的線路，然后將故障判斷信息發(fā)送到保護(hù)控制主機(jī)；

3）保護(hù)控制主機(jī)接到智能電子單元IED發(fā)送的故障檢測(cè)信息之后，根據(jù)故障檢測(cè)信息選擇保護(hù)控制策略，保護(hù)控制主機(jī)首先判斷故障下游分布式電源DG能否孤島運(yùn)行，若可以孤島運(yùn)行，則向故障線路兩端的斷路器發(fā)出跳閘信號(hào)，將故障線路切除，讓分布式電源DG繼續(xù)給下游負(fù)荷供電；若下游分布式電源DG不能孤島運(yùn)行，則保護(hù)控制主機(jī)先向分布式電源DG的反孤島保護(hù)裝置發(fā)送跳閘信號(hào)，讓分布式電源DG退出運(yùn)行、以保護(hù)微電網(wǎng)系統(tǒng)，然后向故障線路兩端的斷路器發(fā)出跳閘信號(hào)，將故障線路切除，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)。

本發(fā)明的進(jìn)一步方案：在主電網(wǎng)和微電網(wǎng)的每條線路和每個(gè)斷路器各對(duì)應(yīng)設(shè)有智能電子單元IED。

本發(fā)明的進(jìn)一步方案：智能電子單元IED承擔(dān)信息采集、故障檢測(cè)及執(zhí)行、與保護(hù)控制主機(jī)之間交換信息、向斷路器發(fā)出跳閘命令的工作，具體包括：

1）作為信息采集設(shè)備，采集二次設(shè)備提供的電網(wǎng)運(yùn)行信息以及各斷路器的動(dòng)作狀態(tài)信息；

2）作為故障檢測(cè)及執(zhí)行單元，通過(guò)與系統(tǒng)中其它智能電子單元IED的信息比較，通過(guò)執(zhí)行故障檢測(cè)算法來(lái)確定故障發(fā)生的區(qū)段；

3）承擔(dān)相鄰智能電子單元IED的后備保護(hù)功能，當(dāng)相鄰智能電子單元IED或者斷路器發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)信息交換，為相鄰線路提供后備保護(hù)；

4）與保護(hù)控制主機(jī)進(jìn)行通信，將故障信息傳至保護(hù)控制主機(jī)，同時(shí)接收保護(hù)控制主機(jī)發(fā)出的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)；

5）向?qū)?yīng)的斷路器發(fā)送跳閘信號(hào)。

本發(fā)明的進(jìn)一步方案：第2）點(diǎn)中，所述故障檢測(cè)是網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)方案的核心，采用的故障檢測(cè)法基于縱聯(lián)比較原理，該故障檢測(cè)法的基本內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：

1）在線路的兩側(cè)均裝有能判斷故障方向的智能電子單元IED，每個(gè)智能電子單元IED對(duì)應(yīng)一個(gè)斷路器或電流互感器；