[發(fā)明專利]含微電網(wǎng)的配電系統(tǒng)故障隔離方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310340803.7
• 申請(qǐng)日: 2013-08-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103390887A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫鳴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 孫鳴
• 主分類(lèi)號(hào): H02H7/26
• 分類(lèi)號(hào): H02H7/26;G01R31/08
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所 34115
• 代理人: 金凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)短路故障時(shí)故障點(diǎn)快速隔離方法。

背景技術(shù)

地球化石能源的日益衰竭和愈加嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，人們對(duì)潔凈能源和可再生能源應(yīng)用更加重視，而分布式發(fā)電是應(yīng)用潔凈能源和可再生能源的重要方式之一。現(xiàn)有的研究表明發(fā)揮分布式發(fā)電效能的最有效方式是將分布式電源以微電網(wǎng)的形式接入配電系統(tǒng)。但微電網(wǎng)的接入給配電系統(tǒng)帶來(lái)了一系列新的問(wèn)題，如潮流的雙向流動(dòng)，微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行與獨(dú)立運(yùn)行兩種工況下短路電流的大小存在較大差異等，從而使得傳統(tǒng)的配電網(wǎng)保護(hù)方法無(wú)法在配電系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時(shí)實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的快速隔離。

要實(shí)現(xiàn)這種方式，配網(wǎng)自動(dòng)化是必要的前提。目前由配電主站、子站和饋線終端構(gòu)成的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始在配電網(wǎng)中加以應(yīng)用，該系統(tǒng)采用光纖通信作為主要通信方式。這種基于通信的饋線自動(dòng)化方案以集中控制為核心，綜合了電流保護(hù)、RTU遙控及重合閘的多種方式，能夠快速切除故障，在幾秒到幾十秒的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障隔離，在幾十秒到幾分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。但在特殊情況下，如子站故障或通道損壞，有可能出現(xiàn)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)崩潰的問(wèn)題。因此，該方法也難以應(yīng)用到含微電網(wǎng)的配電系統(tǒng)的保護(hù)中去。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于節(jié)點(diǎn)電流信息和線路對(duì)側(cè)電流信息實(shí)現(xiàn)含微電網(wǎng)的配電系統(tǒng)故障隔離的新方法。當(dāng)含微電網(wǎng)的配電系統(tǒng)已配備饋線自動(dòng)化終端裝置并具備通信功能后，在其內(nèi)部出現(xiàn)短路故障時(shí)，故障回路中短路故障點(diǎn)所在線路兩端節(jié)點(diǎn)流過(guò)的短路電流有效值和其它線路兩端節(jié)點(diǎn)流過(guò)的短路電流有效值之間必然存在著明顯差異。通過(guò)對(duì)故障回路中各節(jié)點(diǎn)以及與之相鄰節(jié)點(diǎn)間流過(guò)的短路電流的有效值的差異加以分析比較，可以做到快速、準(zhǔn)確地切除故障點(diǎn)。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

含微電網(wǎng)的配電系統(tǒng)故障隔離方法，系統(tǒng)中設(shè)有用以檢測(cè)短路電流有效值并實(shí)現(xiàn)信息交換的檢測(cè)裝置，各檢測(cè)裝置確定其位于單電源供電的區(qū)段還是多電源供電的區(qū)段；位于單電源供電的區(qū)段中，首先向位于靠近電源側(cè)的上節(jié)點(diǎn)電源進(jìn)線首端的檢測(cè)裝置和位于下節(jié)點(diǎn)的所有檢測(cè)裝置發(fā)送自身獲取的短路電流有效值，并接收它們發(fā)出的各自獲取的短路電流有效值，再比較這些短路電流有效值，最后根據(jù)比較結(jié)果決定是否向?qū)?yīng)的斷路器發(fā)跳閘指令；位于多電源供電的區(qū)段中，同樣通過(guò)比較短路電流有效值，決定是否向?qū)?yīng)的斷路器發(fā)跳閘指令，此時(shí)是從位于同一節(jié)點(diǎn)其它線路首端的檢測(cè)裝置和位于本線路對(duì)端的檢測(cè)裝置獲取要比較的短路電流有效值。

含微電網(wǎng)的配電系統(tǒng)故障隔離方法，在多電源的微電網(wǎng)出現(xiàn)短路故障時(shí)，可以從兩端注入短路電流的線路都在該線路兩端裝設(shè)斷路器并配套相應(yīng)的檢測(cè)裝置，僅能從一端注入短路電流的線路都是在線路的短路電流流入的那一端裝設(shè)斷路器并配套相應(yīng)的檢測(cè)裝置。

含微電網(wǎng)的配電系統(tǒng)故障隔離方法，微電網(wǎng)內(nèi)的某一節(jié)點(diǎn)進(jìn)出線路數(shù)與該節(jié)點(diǎn)相關(guān)的檢測(cè)裝置數(shù)的差值為一時(shí)，判定該節(jié)點(diǎn)位于單電源供電區(qū)段的網(wǎng)絡(luò)中，且未裝檢測(cè)裝置的那條線路為該節(jié)點(diǎn)的電源進(jìn)線。

含微電網(wǎng)的配電系統(tǒng)故障隔離方法，當(dāng)檢測(cè)到短路電流的檢測(cè)裝置以及與之關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)是位于單電源供電區(qū)段的網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，該檢測(cè)裝置將向位于上一節(jié)點(diǎn)的電源進(jìn)線對(duì)側(cè)的檢測(cè)裝置和位于下一節(jié)點(diǎn)的所有檢測(cè)裝置發(fā)送檢測(cè)到的短路電流有效值，然后這些檢測(cè)裝置傳來(lái)短路電流有效值大小，該檢測(cè)裝置將本身所測(cè)的短路電流有效值分別和上、下節(jié)點(diǎn)相鄰檢測(cè)裝置傳來(lái)的短路電流有效值比較大小，若比較結(jié)果為相等或近似相等，判定故障點(diǎn)不在本線路段，若位于下一節(jié)點(diǎn)的所有檢測(cè)裝置均發(fā)送短路電流有效值為零的信息至本檢測(cè)裝置，判定故障點(diǎn)在本線路段，該檢測(cè)裝置向?qū)?yīng)的斷路器發(fā)出跳閘指令。

含微電網(wǎng)的配電系統(tǒng)故障隔離方法，某一檢測(cè)裝置收到位于上一節(jié)點(diǎn)的相鄰檢測(cè)裝置傳來(lái)的短路電流有效值，而其自身并未檢測(cè)到短路電流，則該檢測(cè)裝置必須向相鄰的那個(gè)檢測(cè)裝置發(fā)出短路電流有效值為零的信息。

含微電網(wǎng)的配電系統(tǒng)故障隔離方法，當(dāng)檢測(cè)到故障電流的檢測(cè)裝置以及與之關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)是位于多電源供電的網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，該檢測(cè)裝置將所檢測(cè)到的短路電流有效值發(fā)送給與該節(jié)點(diǎn)相連其它所有線路靠近該節(jié)點(diǎn)端的檢測(cè)裝置以及本線路對(duì)側(cè)的檢測(cè)裝置，并接收這些檢測(cè)裝置發(fā)來(lái)的短路電流有效值信息。

含微電網(wǎng)的配電系統(tǒng)故障隔離方法，位于多電源供電的網(wǎng)絡(luò)中與某節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的檢測(cè)到短路電流的檢測(cè)裝置首先判斷與該節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的其它檢測(cè)裝置傳來(lái)的短路電流有效值和本身所測(cè)的短路電流有效值能否分成等值的兩組，如不能，則判定該節(jié)點(diǎn)母線發(fā)生短路，本檢測(cè)裝置向斷路器發(fā)出跳閘指令。