[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)邊界保護方法

有效

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• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112003253B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設計）人: 常仲學;王毅釗;徐瑞東;張宇軒;張維;權立;張志華;宋國兵
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H7/28;G01R31/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

本發(fā)明公開了一種配電網(wǎng)邊界保護方法，在線路兩端含有邊界元件的前提下，通過測量得到的三相電壓或兩極電壓后計算得到模電壓，通過1模電壓突變量構造保護啟動判據(jù)，通過峰值時間構造保護動作判據(jù)，當計算得到的峰值時間小于整定值時認為是區(qū)內(nèi)故障，當大于整定值時認為是區(qū)外故障，最后通過低電壓或過電流輔助判據(jù)來避免暫態(tài)干擾導致的保護誤動作。本發(fā)明僅利用單端電氣量實現(xiàn)全線故障快速切除，無需上下級的配合，無需通信，滿足交直流配電網(wǎng)對故障快速切除的要求。

技術領域

本發(fā)明屬于配電網(wǎng)繼電保護技術領域，具體涉及一種配電網(wǎng)邊界保護方法。

背景技術

分布式電源、儲能裝置等含電力電子接口的設備正在大量接入配電網(wǎng)，同時為了該類設備更好接入，直流配電網(wǎng)也在迅速發(fā)展，配電網(wǎng)形態(tài)正在發(fā)生變化，未來將呈現(xiàn)出含多換流器的交直流混合形態(tài)，最終會成為一個潮流雙向流動和拓撲結構多變的多源供電系統(tǒng)。受電力電子器件脆弱性的影響，交流短路電流受限，導致了現(xiàn)有保護靈敏度低；受電力電子低慣性的影響，直流短路電流上升速度快，從而對保護的快速性提出了更高要求；短路電流的雙向流動和拓撲結構靈活多變導致了現(xiàn)有保護配合困難，而基于邊界元件的單端全線速動保護是解決含多換流器配電網(wǎng)保護難題的重要途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種配電網(wǎng)邊界保護方法，利用單端電壓行波峰值時間構造保護判據(jù)來區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障，實現(xiàn)邊界保護，實現(xiàn)前提是線路兩端含有邊界元件。

本發(fā)明采用以下技術方案：

一種配電網(wǎng)邊界保護方法，包括以下步驟：

S1、針對交流配電網(wǎng)，采集A、B、C三相電壓，針對直流配電網(wǎng)，采集正極和負極電壓；

S2、通過三相電壓或兩極電壓計算模電壓；

S3、對于交流配電網(wǎng)，采用1模或2模電壓計算交流配電網(wǎng)的突變量，對于直流配電網(wǎng)，采用1模電壓計算直流配電網(wǎng)的突變量；

S4、根據(jù)步驟S3得到的電壓突變量判斷是否啟動保護；

S5、計算電壓行波的峰值時間；

S6、將步驟S5得到的電壓行波峰值時間與整定值進行比較，若不滿足設定條件，則判斷故障是區(qū)外故障，否則進行步驟S7；

S7、通過低電壓或過電流輔助判據(jù)進行故障確定。

具體的，步驟S2中，計算交流配電網(wǎng)的模電壓如下：

其中，u₀、u₁、u₂表示0、1、2模電壓，u_a、u_b、u_c表示a、b、c相電壓。

具體的，計算直流配電網(wǎng)的模電壓如下：

其中，u₀、u₁表示0模和1模電壓，u_p、u_n表示正、負極電壓。

具體的，步驟S3中，電壓突變量計算如下：

Δu(n)＝u(n)-u(n-N)

其中，u(n)表示交流配電網(wǎng)1模或2模電壓或直流配電網(wǎng)的1模電壓的第n個采樣點，N表示交流配電網(wǎng)工頻一周波所對應的采樣點數(shù)，Δu(n)為電壓突變量的第n個采樣點。

具體的，步驟S4中，電壓突變量判斷條件如下：