[發(fā)明專利]一種含分布式光伏電源的配電網(wǎng)電壓量保護(hù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110219785.1
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN112952775B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝芮芮;徐銘銘;趙健;孫芊;賀翔;徐恒博;王倩;牛榮澤;李宗峰;張建賓;陳明;李豐君;董軒
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 鄭州知己知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41132
• 代理人: 楊小燕

本發(fā)明公開了一種含分布式光伏電源的配電網(wǎng)電壓量保護(hù)方法，屬于配電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，通過在開關(guān)安裝處采集三相電壓以及每條出線的三相電流，并基于此計(jì)算出正序電壓和各出線電流的正序故障分量，判斷出故障類型，并利用“距離故障點(diǎn)越近，電壓跌落越嚴(yán)重”的原理生成以正序電壓量為主判據(jù)，以正序電流故障分量相位比較為輔助判據(jù)的新型電壓量的保護(hù)方案。本發(fā)明可靠性高，保護(hù)邏輯簡單，靈敏度高，在正常運(yùn)行狀態(tài)下，該保護(hù)不會因光伏接入容量、接入位置及光伏電源的波動性而誤動；在故障情況下，該保護(hù)不會因反向故障電流或電流幅值減小而拒動，有效提高配電網(wǎng)供電的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種含分布式光伏電源的配電網(wǎng)電壓量保護(hù)方法。

背景技術(shù)

為保證我國單電源輻射狀配電網(wǎng)的正常運(yùn)行，常用的保護(hù)方案是三段式電流保護(hù)。但光伏并網(wǎng)改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電流流向，電流由單一流向變?yōu)槎帱c(diǎn)流向，大小和方向也變得更為復(fù)雜，對電網(wǎng)的安全運(yùn)行和繼電保護(hù)提出了更高的要求。因此，亟需尋找一種新的保護(hù)方案來應(yīng)對光伏并網(wǎng)導(dǎo)致的電流保護(hù)不正確動作等問題。

目前國內(nèi)外應(yīng)對光伏并網(wǎng)的保護(hù)方案主要有4種，即：(1)故障期間退出光伏電源，保持原有配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和故障電流分布，但容易造成系統(tǒng)失穩(wěn)。(2)限制光伏接入容量、位置及故障電流，該方案不需改動原保護(hù)定值，但對保護(hù)可靠性和靈敏性有一定影響。此外限制光伏接入容量違背配網(wǎng)接入光伏的初衷，不利于光伏電源發(fā)展。(3)引入智能終端采集信息，并將信息利用通信網(wǎng)絡(luò)匯聚，對多點(diǎn)信息綜合分析判斷，實(shí)現(xiàn)故障準(zhǔn)確定位。該方案依賴通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)保護(hù)的準(zhǔn)確判斷，成本高。(4)將輸電網(wǎng)中的保護(hù)應(yīng)用于配電網(wǎng)。有學(xué)者提出利用距離保護(hù)來解決光伏電源隨機(jī)性問題，但該保護(hù)受過渡電阻影響較大。

上述方案均以電流量為判據(jù)設(shè)計(jì)，但當(dāng)大規(guī)模光伏電源接入配電網(wǎng)，流過保護(hù)安裝處的電流大小和方向不確定，導(dǎo)致保護(hù)誤動或拒動。而正常情況下，電網(wǎng)任一處電壓均在額定電壓附近，光伏電源對配網(wǎng)電壓影響很小；當(dāng)電網(wǎng)故障時(shí)，距離故障點(diǎn)位置越近，電壓跌落越嚴(yán)重。

公布號為CN 101764392 A的專利文獻(xiàn)公開了一種基于多側(cè)電流量電壓量的變壓器繼電保護(hù)方法，其步驟為：1)繼電保護(hù)裝置獲取變壓器各側(cè)三相電壓、電流的采樣值，然后計(jì)算出每相繞組的各側(cè)電流量和電壓量；2)繼電保護(hù)裝置根據(jù)電流量、電壓量計(jì)算出各相繞組的分支阻抗；3)在阻抗平面上整定一個(gè)+R軸區(qū)域?yàn)閯幼鲄^(qū)，分支阻抗落入?yún)^(qū)內(nèi)超過一個(gè)整定時(shí)間，判斷為變壓器內(nèi)部故障。但是，該發(fā)明不能解決解決大規(guī)模光伏電源接入配電網(wǎng)后短路故障的準(zhǔn)確識別，以及配電保護(hù)的問題。

公布號為CN 111190121 A的專利文獻(xiàn)公開了一種基于序分量的含分布式電源配電網(wǎng)故障分類方法及系統(tǒng)，包括：獲取含分布式電源配電網(wǎng)中歷史故障點(diǎn)的三相電流，將三相電流分解為正序分量、負(fù)序分量和零序分量；利用Fortescue序分量方法，根據(jù)三相電流的正序分量、負(fù)序分量和零序分量的振幅和相位關(guān)系構(gòu)建故障識別指標(biāo)；分別獲取含分布式電源配電網(wǎng)在孤島模式和并網(wǎng)模式下的短路故障數(shù)據(jù)，根據(jù)故障識別指標(biāo)分別對所述短路故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。解決由于分布式電源的并網(wǎng)模式和孤島模式的變化而無法判斷配電網(wǎng)是否發(fā)生故障以及發(fā)生故障類型的錯(cuò)誤診斷的問題。但是，該發(fā)明同樣不能解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供的一種能夠可靠識別分布式光伏電源接入情況下的配電網(wǎng)短路故障，并有效提高配電網(wǎng)供電可靠性的配電網(wǎng)電壓量保護(hù)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種含分布式光伏電源的配電網(wǎng)電壓量保護(hù)方法，包括以下步驟：

步驟一：在開關(guān)安裝處采集三相電壓以及每條出線的三相電流；

步驟二：通過對稱分量法提取三相電壓和三相電流的各序分量，并依據(jù)各序電壓量判斷配電網(wǎng)是否發(fā)生故障，以及故障類型；