[發明專利]分布式電源接入對配網三段式電流保護影響的評估方法

有效

• 申請號: 201410665645.7
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN104333043A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 柯德平;馬曉博;孫元章;張辰;周辛南
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡艷

技術領域

本發明屬于分布式電源對配電網影響的評估技術領域，尤其涉及一種分布式電源接入對配網三段式電流保護影響的評估方法。

背景技術

目前我國的供電系統都是以大機組、大電網、高電壓為主要特征的集中式單一供電系統，大電網中任何一點故障所產生的擾動都會對整個電網造成較大影響，局部事故極易擴大為大面積電網事故，嚴重時可能引起大面積停電甚至是全網崩潰，造成災難性后果。此外，由于集中式大電網不能跟蹤電力負荷的變化，為了短暫的峰荷建造發電廠的花費是巨大的，經濟效益也非常低。因此國內外專家學者提出了分布式發電的概念。

以太陽能發電、風力發電、小型燃氣輪機、燃料電池等為代表的分布式電源已得到了越來越多的應用。但是，分布式電源接入配網系統后，改變了原有配電網的單電源、放射狀結構以及系統的潮流方向，使之變為多端電源供電系統，線路故障時系統電源和分布式電源同時向故障點提供短路電流，改變了配電網的節點短路水平。由于分布式電源接入對短路電流的助增或者汲流作用，流過保護裝置的短路電流可能增大或者減小，當接入超過一定容量時，電流保護將會發生拒動或者誤動。因此，隨著分布式電源的大規模接入，迫切需要準確高效地評估其對配電網的影響，以保證配電網的可靠經濟運行。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種準確高效的分布式電源接入對配網三段式電流保護影響的評估方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

分布式電源接入對配網三段式電流保護影響的評估方法，其特點是：

獲取實際配電網系統結構及各饋線上分布式電源分布情況，假設饋線a母線上接入n個分布式電源，從系統電源端向饋線下游依次記為針對各饋線分別評估饋線上分布的分布式電源對饋線上分布的保護的影響，包括評估分布式電源對保護I段的影響，具體為：

由饋線下游向系統電源端方向分析，令規則i對應下游距離最近的母線發生短路故障的短路場景，在規則i對應的短路場景下計算流過下游距離最近的保護的短路電流若所有規則的短路場景下判定條件均成立，則分布式電源接入對保護的I段無影響；否則，對保護的I段有影響；其中，為下游距離最近的保護的I段保護整定值，i＝1,2,...n。

上述分布式電源接入對配網三段式電流保護影響的評估方法還包括評估分布式電源對保護II段的影響：

由系統電源端向饋線下游方向分析，令規則(n+i)對應上游距離最近的母線發生短路故障的短路場景，在規則(n+i)對應的短路場景下計算流過上游距離最近的保護的短路電流若所有規則的短路場景下判定條件均成立，則分布式電源接入對保護的II段無影響；否則，對保護的II段有影響；其中，為上游距離最近的保護的II段保護整定值，i＝1,2,...n。

上述分布式電源接入對配網三段式電流保護影響的評估方法還包括評估分布式電源對保護III段的影響：

由系統電源端向饋線下游方向分析，令規則(2n+i)對應下游距離最近的母線發生短路故障的短路場景，在規則(2n+i)對應的短路場景下計算流過上游距離最近的保護的短路電流；當流過上游距離最近的保護的短路電流恰好等于該保護的III段動作值時，此時的接入容量即的臨界容量S_imax；若所有規則的短路場景下判定條件S_imax＞S_DGi均成立，i＝1,2,...n，則分布式電源接入對保護的III段無影響；否則，對保護的III段有影響；其中，S_DGi為的實際接入容量。

作為優選方案，首先，評估分布式電源對保護I段的影響；其次，評估分布式電源對保護II段的影響；最后，評估分布式電源對保護III段的影響。

本發明基于規則庫實現，規則庫中包含若干條順序執行的規則步驟，這些一般性的語義規則適用于任意的配網系統和分布式電源接入情況，且每條規則通過描述性語言指導操作者該如何構造短路場景，并選擇哪些保護的I、II或者III段進行校驗。這樣，操作者無須根據所研究的系統來分析確定校核步驟，只要順序執行規則庫中的規則步驟便能高效準確地判斷分布式電源接入方案對保護的影響：當規則庫中的所有規則逐條校驗通過時，可以判斷分布式電源接入方案不會影響保護的正確動作；反之，保護則可能拒動或誤動。如此可避免由于操作者分析水平受限而導致的不準確校驗結論。

附圖說明

圖1為單分布式電源接入配電網的系統結構圖；

圖2～3均為多分布式電源接入配電網的系統結構圖；

圖4為本發明的具體工作流程圖；