[發明專利]一種含儲能的配電系統的故障保護方法及裝置

在審

• 申請號: 201710942530.1
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107465174A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 徐琪;曾杰;張弛;陳小軍;趙偉;謝寧;張威;梅成林;劉仲堯;孫英英;靳力;姜貴詢
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22;H02H7/04;H02H7/26;G01R19/165;G01R31/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 張春水,唐京橋

技術領域

本發明涉及繼電保護領域，尤其涉及一種含儲能的配電系統的故障保護方法及裝置。

背景技術

儲能、分布式電源接入配電網，可提高配電網靈活性和可靠性，為了避免其對主網的沖擊，多采用微電網的形式容納儲能元件和分布式電源單元，當具有儲能元件和分布式電源單元的微電網接入配電網后，不僅會改變節點及線路的短路電流大小，還會改變故障持續時間及其潮流方向，單一小容量的具有儲能元件和分布式電源單元的微電網接入可能對配電系統保護的影響不大，但對于含多個具有儲能元件的微電網的配電系統，在發生故障時儲能元件會倒送電流，使得故障電流增大。

若應用傳統的三段式電流保護，會導致保護靈敏度較低，有可能會出現誤動、相鄰線路速斷誤動和本線路重合閘不成功的情況，保護配合失去可靠性、選擇性和靈敏性，妨礙故障檢測和斷路器的正確動作。

現有技術中，經常采用改進的電流保護對含多個具有儲能元件的微電網的配電系統進行繼電保護，導致了配合整定困難，且無法適應分布式能源滲透率高的配電系統的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種含儲能的配電系統的故障保護方法及裝置，用于解決現有技術中，經常采用改進的電流保護對含多個具有儲能元件的微電網的配電系統進行繼電保護，導致了配合整定困難，且無法適應分布式能源滲透率高的配電系統的技術問題。

本發明提供的一種含儲能的配電系統的故障保護方法，包括：

S1：判斷變電站的配電系統是否發生故障，若是，則執行步驟S2，若否，則重復執行步驟S1；

S2：判斷所述故障的位置是否在所述變電站的范圍內，若是，則執行步驟S3，若否，則執行步驟S1；

S3：判斷所述故障類型是否為變壓器故障，若是，則執行變壓器保護及保護復位操作，并返回執行步驟S1，若否，則執行步驟S4；

S4：判斷所述故障類型是否為母線故障，若是，則執行母線保護及保護復位操作，并返回執行步驟S1，若否，則執行步驟S5；

S5：獲取到所述饋線與微電網連接處的第二感性功率方向，判斷所述第二感性功率方向是否為正，若是，則斷開所述饋線與所述微電網的連接點并執行保護復位操作，返回執行步驟S1，若否，則執行步驟S6；

S6：獲取到所述饋線上至少兩個相鄰斷路器的第三感性功率方向，確定兩個第三感性功率方向相反的斷路器之間的饋線為故障饋線，并執行故障饋線保護及保護復位操作，返回執行步驟S1。

優選地，所述步驟S1包括：

判斷所述變電站的母線電壓是否低于預設電壓，或所述變電站的變壓器出線電流是否高于第一預設電流，或所述變電站的變壓器高低壓側電流是否高于第二預設電流，若是，則執行步驟S2，若否，則重復執行步驟S1。

優選地，所述步驟S2包括：

判斷所述變電站與非變電站電網連接處的方向元件是否動作，所述方向元件的正方向為所述非變電站電網指向所述變電站，若是，則執行步驟S3，若否，則執行步驟S1。

優選地，所述步驟S3包括：

判斷所述變電站的變壓器低壓側的方向元件是否動作，所述方向元件的正方向為所述變壓器指向所述配電系統的母線，若否，則執行變壓器保護及保護復位操作，并返回執行步驟S1，若是，則執行步驟S4。

優選地，所述步驟S4包括：

獲取到所述配電系統的各饋線的第一感性功率方向，判斷所述各饋線的第一感性功率方向是否均為負，若是，則執行母線保護及保護復位操作，并返回執行步驟S1，若否，則執行步驟S5。

優選地，所述獲取到所述配電系統的饋線的第一感性功率方向包括：

獲取到所述配電系統的饋線的線路電壓和線路電流，所述線路電壓和所述線路電流的乘積為所述第一感性功率，并確定所述第一感性功率的方向為第一感性功率方向。

優選地，所述獲取到所述饋線與微電網連接處的第二感性功率方向包括：

獲取到所述饋線與微電網連接處的節點電壓和微電網的注入電流，所述節點電壓和所述注入電流的乘積為所述第二感性功率，并確定所述第二感性功率的方向為第二感性功率方向。

本發明提供的一種含儲能的配電系統的故障保護裝置包括：

第一判斷模塊，用于判斷變電站的配電系統是否發生故障，若是，則觸發第二判斷模塊，若否，則重新觸發第一判斷模塊；

第二判斷模塊，用于判斷所述故障的位置是否在所述變電站的范圍內，若是，則觸發第三判斷模塊，若否，則重新觸發第一判斷模塊；