[發明專利]一種含分布式電源的配電網廣域保護方法

在審

• 申請號: 201510348927.9
• 申請日: 2015-06-23
• 公開（公告）號: CN105337268A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 郭亮;熊華強;王冠南
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網江西省電力科學研究院
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

技術領域

本發明涉及一種含分布式電源的配電網廣域保護方法，屬配電網繼電保護領域。

背景技術

在能源和環境問題日益突出的今天，擁有可再生、無污染、多樣化等諸多優點的分布式電源憑借其投資小、環境友好、發電方式靈活等特點獲得了長足的發展。雖然分布式電源的并網運行具有明顯的優勢，并且已經是未來電網發展的必然趨勢，而接入分布式電源的配電網的安全、可靠、穩定性卻受到了一定的影響。由于分布式發電的接入，配電網變為多電源網絡，潮流雙向流動，并影響傳統繼電保護算法、定值、保護之間的配合以及保護與重合閘之間的配合關系，傳統的保護方案難以滿足電網安全運行要求。

對于分布式電源接入的配電網的保護方案，當前的主要處理方式為配電網發生故障時，為避免引起配電網的保護誤動而立即切除所有分布式電源。由于配電網發生的故障大多數是瞬時性的，頻繁的投入與切除對分布式電源的穩定運行會產生不利影響，同時也降低了供電的可靠性。

發明內容

本發明的目的是，提出一種針對含分布式電源的配電網的分布決策式的廣域保護方法，該方法根據智能電子設備(IED)搜集的廣域信息實現含分布式電源的配電網的保護，預先對電網進行區域劃分，再結合各線路的電流信息，依次進行兩次故障定位判斷，即可確定并及時切除故障區段，整個過程不需要電壓量的參與，本發明對于分布式電源隨機投切所造成的網絡結構變化具有較好的適應性。

實現本發明的技術方案是，本發明一種基于廣域保護的含分布式電源的保護方法，將分布決策的廣域保護模式應用到含分布式電源的配電系統的保護中，從含分布式電源的配電網網絡結構出發對網絡進行編號和區域劃分，根據故障區段電流的特點進行故障關聯區域定位和故障區段定位兩次定位，準確定位并切除故障實現含分布式電源的配電網的保護，避免和減少故障時分布式電源的無選擇投切，提高電能的利用效率及配電系統運行的安全穩定性。

本發明一種含分布式電源的配電網的廣域保護方法，包括以下主要內容：

(1)根據網絡結構確定含分布式電源的配電網廣域保護架構，并確定其中的所有節點信息:

分布決策式廣域保護方法不需要集中控制器，僅保留智能電子設備IED與變電站主控裝置的通信接口區域決策單元來上傳信息，IED安裝于配電網各級母線處，采集母線各分支電流，通過計算比較完成配電線路的保護任務。

廣域保護的結構如圖1所示，圖中DG為分布式電源，IED為智能電子設備，SMU為變電站主控裝置，RDU為SMU的通信接口區域決策單元。

各母線節點(簡稱節點)按所連接的分支數量分為兩分支節點、三分支節點(包括中間三分支節點和邊緣三分支節點)以及多分支節點。

圖2為三分支節點，通過三分支節點或者多分支節點的各分支中流過的電流大小可以判斷故障電流的流向，從而確定故障點的方向。

如圖2所示，當支路1發生故障kl時，由于分布式電源與系統的功角差很小，可以得出

|I·1|=|I·2+I·3|>|I·2|]]>

同理，當支路2發生故障k2時，有