[發(fā)明專利]考慮分布式光伏接入配網(wǎng)的主變中性點保護配置方法和系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN116667292A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 包磊;黃海清;謝永國;金鵬飛;施旸;左海波
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司揚中市供電分公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02J3/38
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 王萍

考慮分布式光伏接入配網(wǎng)的主變中性點保護配置方法和系統(tǒng)，所述方法包括：根據(jù)主配網(wǎng)線路拓撲、線路并網(wǎng)點負荷功率曲線、分布式光伏出力曲線以及并網(wǎng)點分布式光伏裝機容量數(shù)據(jù)，計算并網(wǎng)點源荷平均正相關(guān)系數(shù)；基于并網(wǎng)點源荷平均正相關(guān)系數(shù)計算故障切除后主變中性點標幺電壓，根據(jù)變壓器中性點短時工頻耐受電壓、短時工頻耐受電壓裕度系數(shù)和系統(tǒng)額定相電壓計算中性點絕緣耐受電壓標幺值；比較所述主變中性點標幺電壓和絕緣耐受電壓標幺值，根據(jù)比較結(jié)果進行主變中性點保護配置。可對非有效接地系統(tǒng)主變中性點保護配置情況進行動態(tài)校驗，確保高分布式光伏滲透系統(tǒng)的安全自動裝置可以必要時發(fā)揮其作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于配網(wǎng)繼電保護技術(shù)領(lǐng)域，涉及考慮分布式光伏接入配網(wǎng)的主變中性點保護配置方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

分布式能源大規(guī)模接入配電網(wǎng)，導致配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形態(tài)、運行特性與控制方式發(fā)生根本性變革，形成新一代復雜配電系統(tǒng)。分布式能源一方面具有一定波動性、隨機性，另一方面分布式能源受控的輸出電流特性與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)型電源模型有所區(qū)別，對于故障特性的影響也十分顯著，可能直接威脅電網(wǎng)安全運行與用戶用電安全。

隨著整縣光伏的快速推進和全面推廣，亟待展開高比例分布式電源接入下配電網(wǎng)的故障特征分析。現(xiàn)有技術(shù)的主要研究方向大多針對配網(wǎng)三段式過流保護，而對非有效接地系統(tǒng)主變中性點的保護配置考慮欠佳。目前，對非有效接地系統(tǒng)主變中性點保護配置仍沿用傳統(tǒng)無源配電網(wǎng)的方式，未充分考慮分布式光伏接入后對電網(wǎng)故障特征的影響。隨著分布式光伏滲透率的逐漸升高，分布式光伏裝機容量、運行狀態(tài)及負荷特性之間的關(guān)系也將動態(tài)發(fā)生變化，不對稱故障條件下故障電流和中性點電壓相對傳統(tǒng)配電網(wǎng)復雜許多，應結(jié)合配電網(wǎng)的動態(tài)發(fā)展情況合理配置安全自動裝置。對此迫切需要開展實用化工程配置方法，該工作對未來大規(guī)模分布式光伏接入配電網(wǎng)及全網(wǎng)的安全可靠穩(wěn)定運行有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供考慮分布式光伏接入配網(wǎng)的主變中性點保護配置方法和系統(tǒng)，通過輸入主配網(wǎng)線路拓撲，采集線路并網(wǎng)點分布式光伏容量、日運行曲線及負荷曲線，建立源荷匹配相關(guān)系數(shù)計算模型，對非有效接地系統(tǒng)主變中性點保護配置情況進行動態(tài)校驗，確保高分布式光伏滲透系統(tǒng)的安全自動裝置可以必要時發(fā)揮其作用。

本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

考慮分布式光伏接入配網(wǎng)的主變中性點保護配置方法，包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)主配網(wǎng)線路拓撲、線路并網(wǎng)點負荷功率曲線、分布式光伏出力曲線以及并網(wǎng)點分布式光伏裝機容量數(shù)據(jù)，計算并網(wǎng)點源荷平均正相關(guān)系數(shù)；

步驟2、基于并網(wǎng)點源荷平均正相關(guān)系數(shù)計算故障切除后主變中性點標幺電壓，根據(jù)變壓器中性點短時工頻耐受電壓、短時工頻耐受電壓裕度系數(shù)和系統(tǒng)額定相電壓計算中性點絕緣耐受電壓標幺值；

步驟3、比較所述主變中性點標幺電壓和絕緣耐受電壓標幺值，根據(jù)比較結(jié)果進行主變中性點保護配置。

優(yōu)選地，步驟1具體包括以下步驟：

步驟11、根據(jù)主配網(wǎng)線路拓撲、線路并網(wǎng)點負荷功率曲線和分布式光伏出力曲線，計算并網(wǎng)點定義時間范圍內(nèi)廣義負荷曲線，并獲得并網(wǎng)點分布式光伏出力的最大值以及最小值對應的時刻t_min；

步驟12、并網(wǎng)點分布式光伏出力的最大值，結(jié)合并網(wǎng)點分布式光伏裝機容量和晴朗天氣下光伏平均工作效率，得到并網(wǎng)點最大出力狀態(tài)下實際工作效率；

步驟13、根據(jù)所述實際工作效率情況，對分布式光伏出力曲線進行修正得到修正后的分布式光伏出力曲線；

步驟14、根據(jù)所述廣義負荷曲線和修正后的分布式光伏出力曲線，計算并網(wǎng)點t_min時刻源荷相關(guān)系數(shù)；

步驟15、基于所述廣義負荷曲線、修正后的分布式光伏出力曲線和源荷相關(guān)系數(shù)，計算得到并網(wǎng)點源荷平均正相關(guān)系數(shù)。