[發明專利]一種針對高比例新能源電源的疊加式電網距離保護方法及裝置

在審

• 申請號: 202211212784.5
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115588970A
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 張政偉;陳謙;李宗源;錢倍奇;牛應灝;陳杉桐;許瀟文;劉瑩
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H1/00;H02J3/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 鐘昕宇

1.一種針對高比例新能源電源的疊加式電網距離保護方法，其特征在于，包括以下步驟：

當故障發生時，獲取電路信息；

根據所述電路信息，計算獲取相應故障點到發電機母線的距離；

根據相應故障點到發電機母線的距離，相應斷路器配備的距離保護動作切除故障。

2.根據權利要求1所述的電網距離保護方法，其特征在于，所述電路信息包括電力系統發生短路故障后流經短路點的故障電流I_k、等效后傳統發電機內電勢的電壓源的值E、等效后傳統發電機內阻抗的阻抗值Z_r和表示故障后等效新能源電源輸出電流的電流源的大小I；

根據所述電路信息，計算獲取相應故障點到發電機母線的距離的方法包括“電流量疊加”法，對電力系統電源側傳統發電機和新能源電源等效，且獲取相應參數的基礎上，僅依靠電網線路故障后保護安裝處測得的故障電流的大小，計算短路點到保護安裝處間線路阻抗的大小，進一步計算出短路點到保護安裝處的距離。

3.根據權利要求2所述的電網距離保護方法，其特征在于，“電流量疊加”法包括以下步驟：

測量出電力系統發生短路故障后流經短路點的故障電流I_k；

根據電流源單獨存在的子電力系統中滿足：(I-I_k1)×Z_r＝I_k1×Z，進一步求得，電流源在線路阻抗上的子電流響應I_k1為：

根據電壓源單獨存在的子電力系統中滿足：E＝I_k2×(Z_r+Z)，進一步求得，電流源在線路阻抗上的子電流響應I_k2為：

根據子電流響應之和等于線路故障后測得的故障電流：I_k＝I_k1+I_k2進一步求得，電網線路故障后保護安裝處到故障點間線路阻抗值：

步驟五、計算出故障點到發電機母線的距離L，

式中，E為傳統發電機等效后的電壓源的值；Z_r為傳統發電機等效后的內阻抗；Z_l為電力線路單位長度的阻抗值。

4.根據權利要求3所述的電網距離保護方法，其特征在于，流經短路點的故障電流I_k可由現有繼電保護測量裝置直接測得，表示等效后傳統發電機內電勢的電壓源的值E可由傳統發電機設備銘牌參數或經驗獲得，表示等效后傳統發電機內阻抗的阻抗值Z_r和表示故障后等效新能源電源輸出電流的電流源的大小I通過辨識獲得。

5.根據權利要求1所述的電網距離保護方法，其特征在于，所述電路信息包括保護安裝處的故障電壓U_k、等效后傳統發電機內電勢的電壓源的值E、等效后傳統發電機內阻抗的阻抗值Z_r和故障后等效新能源電源輸出電流的電流源的大小I；

根據所述電路信息，計算獲取相應故障點到發電機母線的距離的方法包括“電壓量疊加”法，在對電力系統電源側傳統發電機和新能源電源等效，且獲取相應參數的基礎上，僅依靠電網線路故障后保護安裝處測得的故障電壓的大小，計算短路點到保護安裝處間線路阻抗的大小，進一步計算出短路點到保護安裝處的距離。