[發明專利]含分布式光伏電源配電網的電流保護方法

有效

• 申請號: 201610997679.5
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN106786413B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 張紅潔;陳曙;董祖晨;謝芮芮
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力公司常州供電公司;國網江蘇省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 張兢

1.一種含分布式光伏電源配電網的電流保護方法，其特征在于，包括以下步驟：

①在光伏電源接入點的上一級線路兩端各設置1個縱聯差動電流保護裝置，在所述上一級線路以及所述上一級線路的再上一級線路的光伏側加裝斷路器；在系統電源側其余線路配置I、II、III三段式自適應電流保護裝置；

②配電網發生故障后，自適應電流保護裝置首先判斷故障類型為兩相短路或三相短路并相應確定故障類型系數K_d；

③自適應電流保護裝置采用式(1)計算兩相短路故障時的自適應電流保護裝置背側阻抗Z_s；采用式(2)實時計算三相短路故障時的自適應電流保護裝置背側阻抗Z_s：

式中，為自適應電流保護裝置安裝處的負序故障電壓；為自適應電流保護裝置安裝處的負序故障電流；

式中，為自適應電流保護裝置安裝處的正序故障分量電壓；為自適應電流保護裝置安裝處的正序故障分量電流；

④自適應電流保護裝置采用式(3)計算其背側等效電源電動勢

式中，分別為自適應電流保護裝置獲取的故障期間保護裝置處的故障相電壓、故障相電流，為A相、B相或C相；

⑤自適應電流保護裝置在線計算I、II、III三段保護動作整定值并作出相應保護動作：

自適應電流保護裝置采用式(4)在線計算I段保護動作整定值I^I_Z：

式中：K_k為可靠系數，取值1.1～1.3；K_d為步驟②中確定的故障類型系數；E_s為步驟④所得的保護背側等效電源電動勢；Z_s為步驟③所得的自適應電流保護裝置背側阻抗；Z_L為I段被保護線路阻抗；

若流經自適應電流保護裝置的故障電流大于計算出的I段保護動作整定值I^I_Z，則自適應電流保護裝置的出口繼電器瞬時發出跳閘信號給該自適應電流保護裝置所轄的斷路器，令其跳閘；

自適應電流保護裝置采用式(5)在線計算II段保護動作整定值I^II_Z：

式中，為可靠系數，取值1.1～1.3；K_d為步驟②中確定的故障類型系數；E_s為步驟④所得的保護背側等效電源電動勢；Z_s為步驟③所得的保護背側阻抗；Z_L本為本段線路阻抗；Z_L下為保護下一級線路阻抗；

若流經自適應電流保護裝置的故障電流大于計算出的II段保護動作整定值I^II_Z，則自適應電流保護裝置的出口繼電器在故障后延時0.5s動作，發出跳閘信號給該自適應電流保護裝置所轄的斷路器，令其跳閘；

自適應電流保護裝置采用式(6)在線計算III段保護動作整定值

式中，為可靠系數，取值1.1～1.3；K_ss為自啟動系數，取值1.2～1.3；K_re為返回系數，取值0.85；I_load為流經自適應電流保護裝置的實時負荷電流；

若流經自適應電流保護裝置的故障電流大于計算出的自適應電流III段保護動作整定值則自適應電流保護裝置的出口繼電器在故障后相比于下一級自適應III段延時0.5秒動作，發出跳閘信號給該自適應電流保護裝置所轄的斷路器，令其跳閘；若下一級沒有配置自適應III段，則自適應電流保護裝置出口繼電器在故障后延時1秒動作，發出跳閘信號給該自適應電流保護裝置所轄的斷路器，令其跳閘；

⑥光伏接入點的上一級線路兩端配設的縱聯差動電流保護裝置分別判斷故障方向并通信交換判斷結果；

若2個縱聯差動電流保護裝置同時判斷故障為正方向故障，執行步驟⑦；若2個縱聯差動電流保護裝置中位于系統電源側的縱聯差動電流保護裝置判斷結果為反方向故障，執行步驟⑧；若2個縱聯差動電流保護裝置中位于光伏電源側的縱聯差動電流保護裝置判斷故障為反方向故障，則執行步驟⑨；

⑦2個縱聯差動電流保護裝置無延時控制設于光伏接入點的上一級線路兩側的斷路器跳閘，隔離故障；

⑧2個縱聯差動電流保護裝置判斷故障位于光伏接入點的上一級線路的上游線路，2個縱聯方向保護裝置閉鎖光伏接入點的上一級線路兩側斷路器，同時系統電源側相應的自適應電流保護裝置控制跳開其所轄的靠近光伏側的斷路器，切斷光伏電源電流；

⑨2個縱聯差動電流保護裝置閉鎖光伏接入點的上一級線路兩側斷路器，光伏接入點的上一級線路的再上一級線路中的自適應電流保護裝置控制其所轄的靠近光伏側的斷路器不跳閘。