[發(fā)明專利]一種直流配電網(wǎng)保護(hù)與控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210634071.1
• 申請(qǐng)日: 2022-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN114825294A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙鳳賢;孫麗穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02H7/26
• 分類號(hào): H02H7/26;G01R31/08
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 張琪

本發(fā)明公開了一種直流配電網(wǎng)保護(hù)與控制方法，包括：所述直流配電網(wǎng)閉環(huán)運(yùn)行時(shí)，各個(gè)開關(guān)元件獲取自身以及與自身相鄰的開關(guān)的過電流方向；根據(jù)開關(guān)自身判斷的過流方向、與自身相鄰的開關(guān)的過電流方向，判斷故障發(fā)生位置，計(jì)算故障電壓變化率，根據(jù)故障電壓變化率設(shè)置與之對(duì)應(yīng)的開關(guān)元位置件的重合閘延時(shí)時(shí)間；當(dāng)故障發(fā)生在與開關(guān)自身所在同線路或母線上，則開關(guān)元件開斷；當(dāng)故障發(fā)生在接收到自身所在開關(guān)的分位信號(hào)，則向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送隔離故障信號(hào)；經(jīng)過重合閘延時(shí)時(shí)間后再次重合故障開關(guān)，判斷所述開斷元件是否再次重合于故障點(diǎn)；當(dāng)所述開關(guān)元件重合成功時(shí)，所述直流配電網(wǎng)恢復(fù)運(yùn)行。通過計(jì)算電壓變化率設(shè)置重合閘時(shí)間，能夠及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行恢復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直流配電網(wǎng)保護(hù)與控制方法，屬于電網(wǎng)保護(hù)與控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

直流配電網(wǎng)是相對(duì)于交流配電網(wǎng)而言的，其提供給負(fù)荷的是直流母線，直流負(fù)荷可以直接由直流母線供電，而交流負(fù)荷需要經(jīng)過逆變?cè)O(shè)備后供電，如果負(fù)荷中直流負(fù)荷比例較大，直流配電將會(huì)有較大優(yōu)勢(shì)，直流配電網(wǎng)線損小，可靠性高，無需相頻控制，接納分布式電源能力強(qiáng)。

近年來，越來越多的學(xué)者開始重視電網(wǎng)的配電技術(shù)，直流配電網(wǎng)成為研究熱點(diǎn)，高壓直流輸電直流配電系統(tǒng)、直流微網(wǎng)、交直流供電等概念營(yíng)運(yùn)而生，在直流輸電、鐵路牽引、艦船系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等供電領(lǐng)域，直流系統(tǒng)已得到成功應(yīng)用，展現(xiàn)出供電容量大、線路損耗小、電能質(zhì)量高、無需無功補(bǔ)償?shù)葍?yōu)勢(shì)。

配電網(wǎng)中的故障恢復(fù)問題，是指配電網(wǎng)故障發(fā)生以后，經(jīng)過故障定位和隔離，將故障排除，然后采用一系列的故障恢復(fù)策略，對(duì)配電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)及分段開關(guān)進(jìn)行操作，將失電負(fù)荷專一到其它饋線或其它供電區(qū)域進(jìn)行供電，快速有效的尋找到非故障區(qū)斷的最佳恢復(fù)供電錄井，完成配電網(wǎng)故障恢復(fù)的任務(wù)。配電網(wǎng)故障恢復(fù)是一個(gè)多目標(biāo)、多約束、多時(shí)段非線性的組態(tài)優(yōu)化問題，是配電網(wǎng)故障自愈中的重要一環(huán)。

傳統(tǒng)的交流配電網(wǎng)回復(fù)問題是在系統(tǒng)允許的操作條件及電氣約束下，利用網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)將停電區(qū)域的失電負(fù)荷轉(zhuǎn)供到正常供電線路上，恢復(fù)非故障區(qū)段的供電，實(shí)際上，配電網(wǎng)調(diào)度員不僅需要快速有效的恢復(fù)供電，而且需要考慮開關(guān)操作壽命及有限的人力資源，要求開關(guān)操作次數(shù)盡量少。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)故障恢復(fù)策略的研究主要針對(duì)交流配電網(wǎng)以及含有分布式電源的交流配電網(wǎng)，對(duì)含有直流配電線路的保護(hù)和恢復(fù)還很少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明設(shè)計(jì)開發(fā)了一種直流配電網(wǎng)保護(hù)與控制方法，能夠在發(fā)生故障后快速定位故障位置，對(duì)故障進(jìn)行隔離，并通過計(jì)算電壓變化率設(shè)置重合閘時(shí)間，及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行恢復(fù)，穩(wěn)定性高。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種直流配電網(wǎng)保護(hù)與控制方法，包括：

所述直流配電網(wǎng)閉環(huán)運(yùn)行時(shí)，各個(gè)開關(guān)元件獲取自身以及與自身相鄰的開關(guān)的過電流方向；

根據(jù)開關(guān)自身判斷的過流方向、與自身相鄰的開關(guān)的過電流方向，判斷故障發(fā)生位置，計(jì)算故障電壓變化率，根據(jù)故障電壓變化率設(shè)置與之對(duì)應(yīng)的開關(guān)元位置件的重合閘延時(shí)時(shí)間；

當(dāng)故障發(fā)生在與開關(guān)自身所在同線路或母線上，則開關(guān)元件開斷；

當(dāng)故障發(fā)生在接收到自身所在開關(guān)的分位信號(hào)，則向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送隔離故障信號(hào)；

經(jīng)過重合閘延時(shí)時(shí)間后再次重合故障開關(guān)，判斷所述開斷元件是否再次重合于故障點(diǎn)；

當(dāng)所述開關(guān)元件重合成功時(shí)，所述直流配電網(wǎng)恢復(fù)運(yùn)行。

優(yōu)選的是，所述直流配電網(wǎng)保護(hù)與控制方法通過直流配電網(wǎng)保護(hù)與控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，所述直流配電網(wǎng)控制系統(tǒng)采用偽雙極的方式，支持閉環(huán)運(yùn)行和開環(huán)運(yùn)行。

優(yōu)選的是，所述直流配電網(wǎng)保護(hù)與控制系統(tǒng)包括：

電流方向接收單元，用于接收與自身開關(guān)相鄰的開關(guān)的過電流方向；