[發明專利]適用于微電網的阻抗保護方法與裝置

有效

• 申請號: 201310260206.3
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103354354A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 李富生;雷振鋒;李瑞生;楊恢宏;唐云龍;王若醒;路進升;劉桂蓮
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;許繼集團有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H7/22
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種繼電保護領域，特別是一種適用于微電網的阻抗保護方法與裝置。

背景技術

傳統電力網絡向智能電網的轉變將成為21世紀電網改造的新方向。在智能電網中，智能微電網由于其能利用綠色清潔能源，能分布于用戶附近提高負荷側的供電可靠性，及能實現能源梯級利用，節能環保，能源利用效率高等，逐漸獲得世界各國的青睞。

微電網是規模較小的分散的獨立系統，它采用了大量的現代電力技術，將燃氣輪機、風電、光伏發電，燃料電池，儲能設備等并在一起，直接接在用戶側。微電網和大電網通過PCC（Point?of?Common?Coupling公開連接點）進行能量交換（如圖1），雙方互為備用，從而提高了供電的可靠性；運行方式包括并網運行及孤島運行。

根據Q/GDW480—2010《分布式電源接入電網技術規定》：200kW及以下分布式電源接入380V電壓等級電網；200kW以上分布式電源接入10kV（6kV）及以上電壓等級電網。

微電網的出現給傳統配電系統的運行、保護和控制等帶來一系列的問題，其中對繼電保護的影響尤其不能忽視，接入微電網的配電系統變為多電源、雙向潮流問題、孤島運行故障電流小、分布式電源（DG）接入位置不同影響傳統保護的靈敏度的影響等問題。

傳統0.4kV配電網的保護微型斷路器、熔斷器動作時間非常慢，無法滿足微電網對對繼電保護的要求具有明確的方向性及高靈敏性的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于微電網的阻抗保護方法與裝置，用以解決現有繼電保護方法無法滿足微電網要求的問題。

為實現上述目的，本發明的方案包括：

適用于微電網的阻抗保護方法，對于微電網的任一分支線路均配置對應的饋線保護單元，每個饋線保護單元由故障啟動元件、正方向阻抗元件、反方向阻抗元件、低電壓元件及延時元件組成；當故障啟動元件、正方向阻抗元件、低電壓元件同時動作時瞬時切除保護所在饋線開關，實現饋線故障的隔離；當故障啟動元件、反方向阻抗元件、低電壓元件同時動作時經延時元件動作切除保護所在饋線開關及PCC開關。

所述各分支線路的饋線保護單元就地獨立設置。

故障啟動元件為過流啟動元件，判據為相間電流，為相電流，I_ZD為過電流定值。

正方向阻抗元件判據為:

且|X_m|＜|Z_ZD*Sinθ|??（2）

式(2)采用正序記憶電壓極化；式中為相間正序記憶電壓，為相間電壓，為相間電流，Z_set為整定阻抗定值，X_m為測量電抗，θ為阻抗角，Z_ZD為阻抗定值。

反方向阻抗元件判據為：

且|X_m|＜|Z_ZD*Sinθ|??（3），

式(3)采用正序記憶電壓極化。

適用于微電網的阻抗保護裝置，所述阻抗保護裝置由故障啟動元件、正方向阻抗元件及反方向阻抗元件、低電壓元件及延時元件組成；當故障啟動元件、正方向阻抗元件、低電壓元件同時動作時瞬時切除保護所在饋線開關，實現饋線故障的隔離；當故障啟動元件、反方向阻抗元件、低電壓元件同時動作時經延時元件動作切除保護所在饋線開關及PCC開關。

故障啟動元件為過流啟動元件，判據為為相間電流，為相電流，I_ZD為過電流定值。

正方向阻抗元件判據為:

且|X_m|＜|Z_ZD*Sinθ|??（2）

式(2)采用正序記憶電壓極化；式中為相間正序記憶電壓，為相間電壓，為相間電流，Z_set為整定阻抗定值，X_m為測量電抗，θ為阻抗角，Z_ZD為阻抗定值。

反方向阻抗元件判據為：

且|X_m|＜|Z_ZD*Sinθ|??（3），

式(3)采用正序記憶電壓極化。

在微電網的各分支線路配置獨立的饋線保護單元，每個保護單元由故障啟動元件、正方向阻抗元件、反方向阻抗元件、低電壓元件及延時元件組成。當故障啟動元件、正方向阻抗元件、低電壓元件同時動作時瞬時切除保護所在饋線開關，實現饋線故障的隔離；當故障啟動元件、反方向阻抗元件、低電壓元件同時動作時經延時元件動作切除保護所在饋線開關及PCC開關，實現微電網母線故障的隔離。