[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于諧波保護(hù)裝置的電網(wǎng)保護(hù)方法與系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811580045.5
• 申請(qǐng)日: 2018-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109617029B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉有為;葛鑫亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)山東省電力公司檢修公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02H7/26
• 分類(lèi)號(hào): H02H7/26
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

本發(fā)明具體涉及一種基于諧波保護(hù)裝置的電網(wǎng)保護(hù)方法與系統(tǒng)，包括：采集母線的電壓信號(hào)以及所述母線的各出線的電流信號(hào)，基于所述采集的母線電壓信號(hào)和所述出線電流信號(hào)，計(jì)算所述母線諧波電壓向量、所述出線各次諧波電流向量和所述出線對(duì)所述母線諧波電壓的貢獻(xiàn)系數(shù)，基于所述母線諧波電壓和所述出線對(duì)所述母線諧波電壓的貢獻(xiàn)系數(shù)以及設(shè)定的諧波保護(hù)定值和保護(hù)時(shí)延，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)。本發(fā)明為可在所述母線諧波電壓大于所述母線諧波電壓保護(hù)定值，且持續(xù)時(shí)間超過(guò)設(shè)定的保護(hù)時(shí)延時(shí)，迅速、精確地切除所述貢獻(xiàn)系數(shù)最大的出線，確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行，能夠防止因?yàn)橹C波治理不當(dāng)造成的超越電網(wǎng)安全許可的諧波的侵入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于諧波保護(hù)裝置的電網(wǎng)保護(hù)方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近幾年來(lái)，隨著風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電的大規(guī)模接入，以及直流輸電、電氣化鐵路、電動(dòng)汽車(chē)、微電網(wǎng)、分布式發(fā)電等新技術(shù)的快速發(fā)展和需求側(cè)變頻負(fù)載占比的快速增長(zhǎng)，電網(wǎng)的諧波形勢(shì)日趨復(fù)雜與嚴(yán)峻，諧波源已經(jīng)從過(guò)去主要集中在用戶(hù)側(cè)迅速擴(kuò)展至發(fā)、輸、變、配、用各環(huán)節(jié)，諧波已不再單是影響電能質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)已危及電網(wǎng)安全。諧波治理不適當(dāng)可能造成超越電網(wǎng)安全許可的諧波侵入，此時(shí)，如不及時(shí)采取措施，不僅嚴(yán)重影響電能質(zhì)量，甚至危及整個(gè)電網(wǎng)的可靠運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述由于諧波治理不當(dāng)或者治理設(shè)備故障等造成的超越電網(wǎng)安全許可的諧波侵入，從而嚴(yán)重影響電能質(zhì)量，危害整個(gè)電網(wǎng)的可靠運(yùn)行，本發(fā)明提供一種基于諧波保護(hù)裝置的電網(wǎng)保護(hù)方法，所述方法包括：

采集母線的電壓信號(hào)以及所述母線的各出線的電流信號(hào)；

基于所述采集的母線電壓信號(hào)和所述出線電流信號(hào)，計(jì)算所述母線諧波電壓向量、所述出線各次諧波電流向量和所述出線對(duì)所述母線諧波電壓的貢獻(xiàn)系數(shù)；

基于所述母線諧波電壓和所述出線對(duì)所述母線諧波電壓的貢獻(xiàn)系數(shù)以及設(shè)定的諧波保護(hù)定值和保護(hù)時(shí)延，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)。

優(yōu)選的，所述基于所述母線諧波電壓和所述出線對(duì)所述母線諧波電壓的貢獻(xiàn)系數(shù)以及設(shè)定的諧波保護(hù)定值和保護(hù)時(shí)延，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)包括：

如果所述母線諧波電壓大于同次諧波電壓保護(hù)定值且持續(xù)時(shí)間超過(guò)保護(hù)時(shí)延定值，立即向母線諧波電壓的貢獻(xiàn)系數(shù)最大的出線斷路器發(fā)出跳閘信號(hào)；

基于切除母線諧波電壓的貢獻(xiàn)系數(shù)最大的出線斷路器后，重新對(duì)剩余電網(wǎng)中母線諧波電壓進(jìn)行判斷，如果所述母線諧波電壓大于同次諧波電壓保護(hù)定值且持續(xù)時(shí)間超過(guò)保護(hù)時(shí)延定值，則繼續(xù)向所述母線諧波電壓的貢獻(xiàn)系數(shù)最大的出線斷路器發(fā)出跳閘信號(hào)，直到剩余電網(wǎng)中母線諧波電壓小于等于同次諧波電壓保護(hù)定值且持續(xù)時(shí)間不超過(guò)保護(hù)時(shí)延定值。

優(yōu)選的，所述基于所述采集的母線電壓信號(hào)和所述出線電流信號(hào)，計(jì)算所述母線諧波電壓向量、所述出線各次諧波電流向量和所述出線對(duì)所述母線諧波電壓的貢獻(xiàn)系數(shù)包括：

基于所述采集的母線電壓信號(hào)和所述出線電流信號(hào)，采用傅立葉算法計(jì)算所述母線諧波電壓向量、出線各次諧波電流向量及電壓總體波形畸變率；

基于所述母線諧波電壓向量、出線各次諧波電流向量及電壓總體波形畸變率計(jì)算所述母線諧波電壓和出線對(duì)所述母線諧波電壓的貢獻(xiàn)系數(shù)。

優(yōu)選的，所述電壓總體波形畸變率的計(jì)算公式如下：

式中，U_n為第n次諧波電壓的幅值；U_THD為電壓總體波形畸變率。

優(yōu)選的，所述出線對(duì)所述母線諧波電壓的貢獻(xiàn)系數(shù)包括：

利用最小二乘法對(duì)計(jì)算的多組電壓相量、電流相量進(jìn)行擬合，建立諾頓等效模型；

基于建立的諾頓等效模型確定出線對(duì)所述母線諧波電壓的貢獻(xiàn)系數(shù)。

優(yōu)選的，所述諾頓等效模型基于下式設(shè)定：