一种含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及配电网保护技术领域，具体提供了一种含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法及装置，包括：获取配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值；基于配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值对被保护线路进行纵联保护。本发明专利技术提供的技术方案结合配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值实现了识别含逆变型分布式电源的配电网的两相短路故障和三相金属性短路故障的目的。两相短路故障和三相金属性短路故障的目的。两相短路故障和三相金属性短路故障的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法及装置


[0001]本专利技术涉及配电网保护
，具体涉及一种含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来，为了解决日益严重的能源枯竭和环境问题，清洁能源发电技术，尤其是风力和光伏发电得到了迅速发展和广泛应用，分布式电源接入配电网将成为未来配电网发展的主流。传统配电网通常为单电源的辐射状网络，网络中的潮流分布情况也较为单一，即沿配电线路由电源端流向负荷端。逆变型分布式电源(inverter
‑
based distributed generator，IBDG)接入后，配电网网络拓扑结构变得更加复杂，潮流不再是简单的单向流动，这导致故障特征与传统配电网有明显的差异，故障电流方向难以确定，进而影响到配电网的保护控制系统。同时，IBDG具有区别于旋转型分布式电源的故障特征，传统电流保护因而在保护范围、整定配合、选择性等方面面临严峻考验。
[0003]因此，为了应对大量逆变型分布式电源接入配电网所带来的影响，保证配电网保护正确动作，设计一种有源配电网保护控制方案有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]为了克服上述缺陷，本专利技术提出了一种含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法及装置。
[0005]第一方面，提供一种含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法，所述含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法包括：
[0006]获取配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值；
[0007]基于配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值对被保护线路进行纵联保护。
[0008]优选的，所述被保护线路的正序差动阻抗的计算式如下：
[0009][0010]上式中，Z
d
为被保护线路的正序差动阻抗，Z
1+
为被保护线路近电源端的正序差动阻抗，Z
2+
为被保护线路远电源端的正序差动阻抗，Z
l1
为被保护线路总正序阻抗。
[0011]进一步的，所述基于配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值对被保护线路进行纵联保护，包括：
[0012]当所述被保护线路的正序差动阻抗满足第一判据时，通过被保护线路两端安装的纵联保护装置控制被保护线路两端安装的断路器断开；
[0013]当所述被保护线路的近电源端的正序阻抗满足第二判据、所述被保护线路的近电源端的正序电流幅值满足第三判据且所述被保护线路的远电源端的正序电流幅值满足第四判据时，通过被保护线路两端安装的纵联保护装置控制被保护线路两端安装的断路器断
开。
[0014]进一步的，所述第一判据的数学表达式如下：
[0015]Z
d
≥K
res
·
Z
res
[0016]上式中，K
res
为制动系数，Z
res
为制动阻抗。
[0017]进一步的，所述制动阻抗的计算式如下：
[0018][0019]上式中，θ
12
为被保护线路两侧正序阻抗的相角差。
[0020]进一步的，所述第二判据的数学表达式如下：
[0021][0022]上式中，k
zrel
为第一可靠系数。
[0023]进一步的，所述第三判据的数学表达式如下：
[0024][0025]上式中，I
1+
为被保护线路的近电源端的正序电流幅值，k
irel
为第二可靠系数，I
DG1max
为被保护线路下游所有分布式电源并网运行时近电源端保护安装处上游侧故障点所能提供的最大短路电流。
[0026]进一步的，所述第四判据的数学表达式如下：
[0027][0028]上式中，I
2+
为被保护线路的远电源端的正序电流幅值，k
irel
为第二可靠系数，I
DG2max
为被保护线路下游所有分布式电源并网运行时远电源端保护安装处上游侧故障点所能提供的最大短路电流。
[0029]第二方面，提供一种含逆变型分布式电源的配电网纵联保护装置，所述含逆变型分布式电源的配电网纵联保护装置包括：
[0030]获取模块，用于获取配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值；
[0031]纵联保护模块，用于基于配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值对被保护线路进行纵联保护。
[0032]优选的，所述纵联保护模块具体用于：
[0033]当所述被保护线路的正序差动阻抗满足第一判据时，通过被保护线路两端安装的纵联保护装置控制被保护线路两端安装的断路器断开；
[0034]当所述被保护线路的近电源端的正序阻抗满足第二判据、所述被保护线路的近电源端的正序电流幅值满足第三判据且所述被保护线路的远电源端的正序电流幅值满足第四判据时，通过被保护线路两端安装的纵联保护装置控制被保护线路两端安装的断路器断开。
[0035]第三方面，提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行所述的含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法。
[0036]第四方面，提供一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述的含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法。
[0037]本专利技术上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
[0038]本专利技术涉及配电网保护
，具体提供了一种含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法及装置，包括：获取配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值；基于配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值对被保护线路进行纵联保护。本专利技术提供的技术方案结合配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值实现了识别含逆变型分布式电源的配电网的两相短路故障和三相金属性短路故障的目的。
[0039]进一步的，正序阻抗分量受系统复杂故障特性影响较小，采用纵联保护的多点信息保护原理，避免了基于本地信息保护原理的固有缺陷。通过利用IBDG配电网利用区外、区内故障正序阻抗存在明显幅值差异的特点，定义正序差动阻抗，并构造带有制动特性的保护判据，达到了减少分支负荷对故障判别影响的目的，可以有效识别两相故障和三相故障。通过构造正序阻抗与正序电流幅值综合保护判据，解决了三相金属性短路故障时的死区问题，对该方法进行了完善。
附图说明
[0040]图1是本专利技术实施例的含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法的主要步骤流程示意图；
[0041]图2是本专利技术实施例的含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法的逻辑示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法，其特征在于，所述方法包括：获取配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值；基于配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值对被保护线路进行纵联保护。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述被保护线路的正序差动阻抗的计算式如下：上式中，Z
d
为被保护线路的正序差动阻抗，Z
1+
为被保护线路近电源端的正序差动阻抗，Z
2+
为被保护线路远电源端的正序差动阻抗，Z
l1
为被保护线路总正序阻抗。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值对被保护线路进行纵联保护，包括：当所述被保护线路的正序差动阻抗满足第一判据时，通过被保护线路两端安装的纵联保护装置控制被保护线路两端安装的断路器断开；当所述被保护线路的近电源端的正序阻抗满足第二判据、所述被保护线路的近电源端的正序电流幅值满足第三判据且所述被保护线路的远电源端的正序电流幅值满足第四判据时，通过被保护线路两端安装的纵联保护装置控制被保护线路两端安装的断路器断开。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一判据的数学表达式如下：Z
d
≥K
res
·
Z
res
上式中，K
res
为制动系数，Z
res
为制动阻抗。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述制动阻抗的计算式如下：上式中，θ
12
为被保护线路两侧正序阻抗的相角差。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二判据的数学表达式如下：上式中，k
zrel
为第一可靠系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶学顺，刘科研，贾东梨，何开元，白牧可，康田园，李昭，王帅，周俊，詹惠瑜，任昭颖，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网山东省电力公司国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：