[發明專利]一種基于系統阻容比的配電網故障保護方法及系統

在審

• 申請號: 202010528132.7
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111682513A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 孫孔明;李玉敦;張國輝;張婉婕;趙斌超;楊超;史方芳;李寬;劉萌;李娜;王昕;李乃永;范榮奇
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G01R31/08;G01R19/175
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 王申雨

1.一種基于系統阻容比的配電網故障保護方法，其特征在于，所述配電網采用中性點經小電阻接地方式，所述方法包括：

當中性點經小電阻接地系統發生單相接地故障時，計算非故障線路的零序電流；

計算故障線路的零序電流；

利用公式對所述配電網中每條饋線的零序電壓和零序電流統一格式，其中，R₀為實部，表示線路的阻性部分，X_CO為虛部，表示線路的容性部分；

根據中性點經小電阻接地系統發生單相接地故障時，阻性電流與容性電流的比例關系，利用公式計算得出配電網中每條饋線的阻容比系數，其中，K_RCO為阻容比系數；

根據系統總對地電容電流水平，利用公式計算得出阻容比系數門檻值，其中，K_k為可靠系數，U_ph.n為額定相電壓，ΣI_C為系統總對地電容電流水平，R_r為中性點小電阻；

根據所述阻容比系數和阻容比系數門檻值，采用基于阻容比的零序過流保護判據進行選線。

2.根據權利要求1所述的一種基于系統阻容比的配電網故障保護方法，其特征在于，所述計算非故障線路的零序電流的方法，包括：

利用公式計算得出三相對地電容電流之和，其中，n表示非故障線路，為非故障線路的零序電流，j為虛數單位，ω為工頻同步角速度，C_n為各非故障線路的對地電容，為三相電壓，為零序電壓；

將所述三相對地電容電流之和作為非故障線路的零序電流。

3.根據權利要求1所述的一種基于系統阻容比的配電網故障保護方法，其特征在于，所述計算故障線路的零序電流，具體為：

根據基爾霍夫定律，利用公式計算得出故障線路的零序電流，其中，為故障線路的零序電流，ΣC為系統對地電容之和，C₄為故障線路的對地電容。

4.根據權利要求1所述的一種基于系統阻容比的配電網故障保護方法，其特征在于，所述根據中性點經小電阻接地系統發生單相接地故障時，阻性電流與容性電流的比例關系，利用公式計算得出配電網中每條饋線的阻容比系數，包括：

非故障線路的阻容比系數為0；

故障線路的阻容比系數為：且

5.根據權利要求1所述的一種基于系統阻容比的配電網故障保護方法，其特征在于，所述基于阻容比的零序過流保護判據為：

其中，3I_0.set為零序過流保護的零流整定值，K_0.set為阻容比系數的門檻值。

6.一種基于系統阻容比的配電網故障保護系統，其特征在于，所述系統包括：

第一零序電流計算模塊，用于當中性點經小電阻接地系統發生單相接地故障時，計算非故障線路的零序電流；

第二零序電流計算模塊，用于當中性點經小電阻接地系統發生單相接地故障時，計算故障線路的零序電流；

格式統一模塊，用于利用公式對所述配電網中每條饋線的零序電壓和零序電流統一格式，其中，R₀為實部，表示線路的阻性部分，X_CO為虛部，表示線路的容性部分；

阻容比系數計算模塊，用于根據中性點經小電阻接地系統發生單相接地故障時，阻性電流與容性電流的比例關系，利用公式計算得出配電網中每條饋線的阻容比系數，其中，K_RCO為阻容比系數；

阻容比系數門檻值計算模塊，用于根據系統總對地電容電流水平，利用公式計算得出阻容比系數門檻值，其中，K_k為可靠系數，U_ph.n為額定相電壓，ΣI_C為系統總對地電容電流水平，R_r為中性點小電阻；

選線模塊，用于根據所述阻容比系數和阻容比系數門檻值，采用基于阻容比的零序過流保護判據進行選線。