[發明專利]一種多端柔性直流系統階段式過電流保護方法及系統

有效

• 申請號: 201810146774.3
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108258667B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 盛萬興;李蕊;吳鳴;焦在濱;孫麗敬;張海;馬釗
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網公司;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/087;G01R31/08
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

一種多端柔性直流系統階段式過電流保護方法及系統，包括：根據采集的電流數據判斷故障是否發生；當故障發生時，根據所述電流數據和預設的過電流保護整定值確定過電流保護段是否發生動作，同時閉鎖不動作的過電流保護段；當故障清除后，解鎖所有閉鎖的過電流保護段。本發明的技術方法具有選擇性強，且動作速度快的優點，能夠滿足未來多端柔性直流電網建設的需求。

技術領域

本發明屬于電力系統繼電保護領域，具體涉及一種多端柔性直流系統階段式過電流保護方法及系統。

背景技術

近年來，隨著分布式電源的飛速發展，儲能技術的不斷完善，電動汽車等直流負荷的不斷增加，以及電力電子技術的飛躍式發展，柔性直流輸、配電技術已經成為了國內外研究和應用的熱點。尤其是多端柔性直流系統，由于其在傳輸容量、線損、可靠性以及有功和無功的獨立靈活控制等方面所具有的巨大優勢，正成為未來電網發展的主流趨勢。然而，柔性直流電網的發展尚面臨著幾大難點，其中直流故障的快速有效識別和隔離是最為關鍵的技術難點之一。與傳統的交流系統或常規的直流系統相比，柔性直流系統具有“低阻尼”特性，直流故障發生后，故障電流非常大，故障發展過程極快，通常在幾個ms內就能危及整個電網的安全。尤其在多端柔性直流電網中，多個換流站故障電流的疊加使得線路的過流危害更加突出。因此，快速且有選擇性的切除故障線路，保證柔性直流電網的安全可靠運行是柔性直流電網建設的關鍵技術。

目前，已建成投運的柔性直流工程大多采用交流側斷路器來切除直流側故障，該方法雖然簡單，可靠，不需要利用直流斷路器，投資成本低，但是缺乏選擇性，且動作速度慢，不能滿足未來多端柔性直流電網建設需求。

發明內容

為了解決現有技術中所存在缺乏選擇性，且動作速度慢，不能滿足未來多端柔性直流電網建設需求的不足，本發明提供一種多端柔性直流系統階段式過電流保護方法及系統。

本發明提供的技術方案是：

一種多端柔性直流系統階段式過電流保護方法，包括：

根據采集的電流數據判斷故障是否發生；

當故障發生時，根據所述電流數據和預設的過電流保護整定值確定過電流保護段是否發生動作，閉鎖不動作的過電流保護段；

當故障清除后，解鎖所有閉鎖的過電流保護段。

優選的，根據預先采集的電流數據判斷故障是否發生，包括：

根據采集的電流數據計算電流變化率；

判斷所述電流變化率是否超過故障閥值，若所述電流變化率超過故障閾值，則發生故障；否則，沒有發生故障。

優選的，所述根據預先采集的電流數據計算電流變化率的計算式如下：

式中，i(t)為t時刻的電流數據采樣值，i(t-ΔT)是上一時刻的電流數據采樣值，ΔT為采樣時間間隔。

優選的，所述過電流保護整定值的設定，包括：

選取被保護線路末端短路時的短路電流在第一延時時間后的數值作為過電流保護I段的整定值的參考值并且配合過電流保護I段的可靠系數計算過電流保護I段整定值；

選取被保護線路的相鄰線路末端短路電流在第一延時時間后的數值作為過電流保護II段的整定值的參考值并且配合過電流保護II段的可靠系數計算過保護電流II段整定值；

所述過電流保護I段整定值大于過電流保護II段整定值。

優選的，所述過電流保護I段整定值，按下式計算：

式中，表示過電流保護I段的整定值；表示過電流保護I段的可靠系數；表示過電流保護I段的整定值的參考值。