[發(fā)明專利]含逆變型分布式電源配電網(wǎng)的相間短路保護(hù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410430912.2
• 申請(qǐng)日: 2014-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104218549B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張艷霞;李巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): H02H7/28
• 分類號(hào): H02H7/28
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 程毓英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的新能源發(fā)電及繼電保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于含逆變型分布式電源配電系統(tǒng)的相間短路保護(hù)方法。

背景技術(shù)

隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和對(duì)電能質(zhì)量要求的不斷提高，傳統(tǒng)“大機(jī)組、大電網(wǎng)、高電壓”的大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)電力系統(tǒng)的弊端也逐漸顯露出來(lái)。分布式發(fā)電技術(shù)因其高效、環(huán)保、供電靈活的特點(diǎn)，獲得了越來(lái)越多的關(guān)注，得到了飛速的發(fā)展。與此同時(shí)，當(dāng)大量分布式電源(Distributed?Generation，DG)接入配電網(wǎng)后，傳統(tǒng)配電網(wǎng)單側(cè)電源、輻射狀供電的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)發(fā)生改變，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化直接影響到現(xiàn)有配電網(wǎng)的繼電保護(hù)裝置的選擇性和靈敏性，導(dǎo)致拒動(dòng)、誤動(dòng)等問(wèn)題的發(fā)生，給配電網(wǎng)的供電可靠性帶來(lái)負(fù)面影響。針對(duì)DG接入對(duì)配電網(wǎng)現(xiàn)有保護(hù)原理和自動(dòng)化裝置可能造成的不利影響，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了許多現(xiàn)有保護(hù)的改進(jìn)方案以及新的保護(hù)原理，主要分為以下幾種思路：

(1)限制分布式電源接入點(diǎn)的故障電流^[1-3]。這種方案一般在DG支路串接限流電抗器，通過(guò)合理的參數(shù)設(shè)置來(lái)削弱DG助增電流對(duì)保護(hù)的不利影響。這種方法通過(guò)削弱分布式電源與配電網(wǎng)的電氣聯(lián)系來(lái)保證保護(hù)的選擇性和靈敏性，面臨著故障條件下對(duì)配電網(wǎng)支持不足的問(wèn)題。同時(shí)，對(duì)逆變型分布式電源的網(wǎng)側(cè)變流器的輸出特性提出了較高的要求。

(2)改進(jìn)現(xiàn)有的配電網(wǎng)保護(hù)方案^[4-5]。文獻(xiàn)[4]提出基于以內(nèi)阻變化的電壓源等值模型，根據(jù)故障類型及當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)算出短路時(shí)系統(tǒng)和分布式電源各自提供的短路電流。其主要思想的是先試圖減小分布式電源接入對(duì)保護(hù)整定值的影響，然后按照傳統(tǒng)電流保護(hù)方法進(jìn)行整定。但其等值模型中的暫態(tài)電勢(shì)及等值電阻無(wú)法從運(yùn)行條件中計(jì)算，影響了該方案等值模型的實(shí)際工程價(jià)值。文獻(xiàn)[5]指出在系統(tǒng)三相短路故障時(shí)，逆變型分布式電源功率輸出變化量與保護(hù)感受到的故障電流變化量成正比例關(guān)系，因此將逆變型分布式電源等效為恒功率模型，提出了依據(jù)DG輸出功率調(diào)整保護(hù)定值的自適應(yīng)保護(hù)方案，但其采用的恒功率模型在相間不對(duì)稱故障時(shí)誤差較大，還需要進(jìn)一步完善。

(3)基于廣域信息的智能保護(hù)^[6-8]。廣域保護(hù)的基本原理是將配電系統(tǒng)劃分為多個(gè)獨(dú)立區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的Agent或LED分別處理本地故障信息，通過(guò)Agent或LED之間的信息交互綜合判斷故障地點(diǎn)。文獻(xiàn)[6]以故障電流的正序分量和負(fù)序分量幅值之和作為故障特征信息，比較各分支的電流綜合幅值大小，以最大分支的正方向?yàn)楣收纤阉鞯那斑M(jìn)方向，利用廣域通信系統(tǒng)搜索故障區(qū)域。文獻(xiàn)[8]提出在現(xiàn)有方向電流保護(hù)的基礎(chǔ)上，將DG上游每條饋線的保護(hù)Ⅰ段與其下一級(jí)饋線保護(hù)Ⅰ段構(gòu)成一個(gè)通信單元，依據(jù)新的整定原則及兩級(jí)的保護(hù)動(dòng)作結(jié)果綜合判斷故障。這類保護(hù)對(duì)通信系統(tǒng)的依賴性很大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建設(shè)成本較高。

上述文獻(xiàn)均沒(méi)有對(duì)DG的控制策略進(jìn)行討論，而DG的不同控制策略將直接影響故障特性和保護(hù)的整定原則。因此，有必要提出一種充分考慮DG控制特性的保護(hù)新方案，提高含DG配電網(wǎng)的運(yùn)行安全和供電質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

1、吳罡，陸于平，花麗丹等.分布式發(fā)電采用故障限流器對(duì)繼電保護(hù)性能的影響，江蘇電機(jī)工程.2007，26(2)：1－4.

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6、林霞，陸于平，王聯(lián)合.分布式發(fā)電條件下的多電源故障區(qū)域定位新方法，電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2008，23(11)：139-145，165.

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