[發(fā)明專利]利用方向元件改進含分布式電源的配電網故障區(qū)段定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410638664.0
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN104360228A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 楊國生;鄭濤;王增平;曹雅榕;王燕萍;朱時雨;周澤昕;王曉陽;王文煥;李偉
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京麟保德和知識產權代理事務所(普通合伙) 11428
• 代理人: 韓建功

技術領域

本發(fā)明屬于電力系統自動化技術領域，涉及配電網的故障定位，具體來說是一種利用方向元件改進含分布式電源的配電網故障區(qū)段定位方法。

背景技術

隨著風能、太陽能、生物質能、海洋能和地熱等各種新型可再生能源發(fā)電為代表的分布式發(fā)電技術的快速發(fā)展，分布式電源大量接入到配電網中,潮流分布會發(fā)生相應改變,故障時的短路電流情況也將發(fā)生很大變化，這對系統提出了新的要求,尤其是在故障定位方面,這導致傳統的配電網故障定位方法不再適用。為了在分布式電源接入的情況下正確進行配電網的故障定位,必須研究新的故障定位方案,以消除分布式電源的接入對故障定位帶來的影響。

根據分布式電源提供的短路電流的特點，本發(fā)明提出一種故障定位方案，能使含分布式電源的配電網在發(fā)生故障時快速準確地找到故障區(qū)域,并對故障區(qū)域進行隔離、及時派出搶修人員進行現場處理。這對恢復供電、縮短故障區(qū)段的停電時間和促進分布式發(fā)電的發(fā)展應用有著十分重要的意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是對現有的配電網故障區(qū)段定位技術進行改進，提出一種含分布式電源配電網故障區(qū)段定位方法，解決含分布式電源的配電網故障時，由分布式電源提供的短路電流對配電網故障定位的影響。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現的，一種利用方向元件改進含分布式電源的配電網故障區(qū)段定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：含分布式電源的配電網發(fā)生故障后，根據故障點周圍開關上報的故障電流方向，判斷故障發(fā)生的大區(qū)域(簡稱故障區(qū)域)是T接區(qū)域或者不含T接的其他區(qū)域；

步驟2：若由主電源提供故障電流一側的方向元件上報故障方向信息為正方向，而由分布式電源提供故障電流一側的方向元件上報故障方向信息為反方向，據此判斷故障發(fā)生在T接區(qū)域，從而隔離故障；

步驟3：若故障點周圍的饋線開關提供的故障電流方向信息相同，則判斷故障發(fā)生在不含T接的其他區(qū)域；由于提供流過故障點兩側開關故障電流的電源不同，則故障點兩側開關經歷的故障電流幅值不同，而故障點一側的開關經歷的故障電流大小近似相同，據此可以判斷出故障發(fā)生的具體區(qū)段并進行故障隔離；

步驟4：若判斷故障區(qū)域是不含T接的其他區(qū)域，極端情況下，故障點兩側開關經歷的故障電流可能相同，無法確定具體的故障區(qū)域；此時，由變電站出線斷路器過流保護動作跳閘，2s后該饋線上的DG全部從電網脫離，變電站出線斷路器跳閘后經2.5～3.5s延時進行重合，若瞬時性故障則恢復全饋線供電；若是永久性故障，則變電站出線斷路器再次跳閘，此時饋線開關處的故障信息排除了DG的影響，可以根據故障電流，依靠傳統故障定位規(guī)則進行全范圍故障定位并進行故障隔離。

進一步，所述的方法中，步驟1中，在T接區(qū)域周圍的饋線開關處加裝方向元件，并規(guī)定由主電源提供的短路電流方向為正方向，T接區(qū)域無故障電流流過的饋線開關不考慮其方向元件的信息，只利用其他兩個饋線開關的方向信息進行判斷。

進一步，所述的方法中，步驟2中，若根據方向元件判斷故障區(qū)域為T接區(qū)域，則該區(qū)域即為相應的故障區(qū)段；若故障發(fā)生在不含T接的區(qū)域，則根據該區(qū)域內各開關經歷故障電流的大小判斷故障發(fā)生的具體區(qū)段。

進一步，所述方法中，步驟4中，變電站出線斷路器具備過流保護和一次快速重合閘功能，重合閘延時時間為2.5～3.5s；根據Q/GDW480-2010規(guī)定，非有意識孤島的DG必須在饋線故障后2s內從電網脫離。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：(1)考慮到分布式電源提供的故障電流對故障定位的影響，對含分布式電源的配電網故障進行準確定位；(2)利用各開關處已有的故障信息進行故障定位，減少投資。

附圖說明

圖1A為T接區(qū)域示意圖。

圖1B為T接區(qū)域T2發(fā)生故障時故障電流方向圖。

圖2為不含T接的其他區(qū)域A6發(fā)生故障時故障電流方向圖。

圖中，虛線圓圈區(qū)域T1、T2、T3、T4為T接區(qū)域，區(qū)域A1、A2、A3……A13為不含T接的其他區(qū)域。S1為變電站出線開關，D1、D2為DG出線開關，A、B、C……S為饋線分段開關，方塊代表斷路器。分段開關B、C、L、E、F、O、P、Q、R、I、J及斷路器D2需加裝方向元件,K1、K2為故障點標識，箭頭方向為故障時電流流向。

具體實施方式

以下將結合附圖和實例對本發(fā)明做進一步說明。

實施例1