一种配电网后备保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种配电网后备保护方法及装置，所述方法包括：计算输电网到配电网的降压变压器各侧保护安装处各相和各相间电压采样值的模值和以及故障点距变压器高压侧保护安装处的等值距离；根据基于多间隔信息的电压方向元件的判据和距离保护元件的判据，将计算所得电压采样值的模值和与相应的低电压门槛比较，将计算所得等值距离与变压器高压侧保护安装处与整定点的等值距离比较，得出逻辑判断结果；若基于多间隔信息的方向元件动作，选择配电网最大电流支路作为故障支路，实时计算最大电流支路电流采样值的模值和，将其与有电流门槛比较，得出逻辑判断结果。本发明专利技术能实现在高比例电力电子电源电力系统配电网发生短路故障后，配电网后备保护能够正确动作。配电网后备保护能够正确动作。配电网后备保护能够正确动作。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网后备保护方法及装置


[0001]本专利技术属于电力系统配电网继电保护
，更具体地，涉及一种配电网后备保护方法及装置。

技术介绍

[0002]随着风电、光伏、储能等电力电子电源的大量并网，电力系统电力电子化程度日益加深。电力电子电源与同步发电机的故障特征差别明显，主要表现为短路电流幅值受限、频率偏移等特性，基于同步发电机故障特征的传统保护可能存在适应性问题。
[0003]目前，配电网主要配置的三段式过电流保护。过电流保护II段及III段为配电网的后备保护。对于高比例电力电子电源电力系统，配电网发生短路故障后短路电流受电力电子电源运行状态影响很大，导致传统的三段式过电流保护整定配合困难，过电流保护III段面临较大拒动风险。因此需要提出新的配电网后备保护方法，保证系统的安全稳定运行。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种配电网后备保护方法及装置，其目的在于解决传统的配电网后备保护难以满足高比例电力电子电源电力系统要求的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种配电网后备保护方法，包括如下步骤：
[0006]通过配电网线路及变压器各侧安装的电压互感器、电流互感器实时采集电压、电流信号，得到不断更新的采样值电压、电流序列；
[0007]根据采样到的电压序列，实时计算输电网到配电网的降压变压器低压侧保护安装处各相和各相间电压采样值变压器高压侧保护安装处各相和各相间电压采样值的模值和，以及故障点距变压器高压侧保护安装处的等值距离l
H
；
[0008]根据基于多间隔信息的电压方向元件的判据，将变压器低压侧保护安装处各相和各相间电压采样值变压器高压侧保护安装处各相和各相间电压采样值的模值和与相应的低电压门槛比较，得出第一逻辑判断结果；
[0009]根据基于多间隔信息的距离保护元件的判据，将变压器低压侧保护安装处各相和各相间电压采样值变压器高压侧保护安装处各相和各相间电压采样值的模值和与相应的低电压门槛比较，将故障点距变压器高压侧保护安装处的等值距离l
H
与变压器高压侧保护安装处与整定点的等值距离比较，得出第二逻辑判断结果；
[0010]若第一逻辑判断结果和第二逻辑判断结果至少一个为真，则基于多间隔信息的方向元件动作；若第一逻辑判断结果和第二逻辑判断结果均为假，则基于多间隔信息的方向元件不动作，转到实时计算步骤；
[0011]基于多间隔信息的过电流元件选择配电网最大电流支路作为故障支路，根据采样
到的电流序列，实时计算最大电流支路电流采样值I
j
(t)的模值和；
[0012]将最大电流支路电流采样值I
j
(t)的模值和与有电流门槛比较，得出第三逻辑判断结果；
[0013]若第三逻辑判断结果为真，则基于多间隔信息的过电流元件动作，配电网后备保护动作；若第三逻辑判断结果为假，则基于多间隔信息的过电流元件不动作，转到实时计算步骤。
[0014]进一步的，所述采集电压、电流信号的采样周期为T，采样间隔为Δt；
[0015]所述基于多间隔信息的电压方向元件的判据为：
[0016][0017]其中，为变压器低压侧故障相低电压门槛，为变压器低压侧故障相间低电压门槛，为变压器高压侧故障相低电压门槛，为变压器高压侧故障相间低电压门槛。
[0018]进一步的，所述基于多间隔信息的距离保护元件的判据为：
[0019][0020]其中，为变压器低压侧故障相低电压门槛，为变压器低压侧故障相间低电压门槛，为变压器高压侧故障相低电压门槛，为变压器高压侧故障相间低电压门槛，l
Hset
为变压器高压侧保护安装处与整定点的等值距离，l
H
为故障点距变压器高压侧保护安装处的等值距离，计算方法为：
[0021][0022]进一步的，所述实时计算最大电流支路电流采样值I
j
(t)的模值和，计算方法为：
[0023][0024]其中，I1(t)
…
I
n
(t)为配电网各条支路的电流采样值。
[0025]进一步的，所述将最大电流支路电流采样值I
j
(t)的模值和与有电流门槛比较，判据为：
[0026][0027]其中，I
set
为有电流门槛。
[0028]一种配电网后备保护装置，包括：
[0029]采样值电压、电流序列获取模块，用于通过配电网线路及变压器各侧安装的电压互感器、电流互感器实时采集电压、电流信号，得到不断更新的采样值电压、电流序列；
[0030]电压采样值及等值距离计算模块，用于根据采样到的电压序列，实时计算输电网到配电网的降压变压器低压侧保护安装处各相和各相间电压采样值变压器高压侧保护安装处各相和各相间电压采样值高压侧保护安装处各相和各相间电压采样值的模值和，以及故障点距变压器高压侧保为护安装处的等值距离l
H
；
[0031]第一逻辑判断模块，用于根据基于多间隔信息的电压方向元件的判据，将变压器低压侧保护安装处各相和各相间电压采样值变压器高压侧保护安装处各相和各相间电压采样值的模值和与相应的低电压门槛比较，得出第一逻辑判断结果；
[0032]第二逻辑判断模块，用于根据基于多间隔信息的距离保护元件的判据，将变压器低压侧保护安装处各相和各相间电压采样值变压器高压侧保护安装处各相和各相间电压采样值的模值和与相应的低电压门槛比较，将故障点距变压器高压侧保护安装处的等值距离l
H
与变压器高压侧保护安装处与整定点的等值距离比较，得出第二逻辑判断结果；
[0033]方向元件动作执行模块，用于若第一逻辑判断结果和第二逻辑判断结果至少一个为真，则基于多间隔信息的方向元件动作；若第一逻辑判断结果和第二逻辑判断结果均为假，则基于多间隔信息的方向元件不动作，转到电压采样值及等值距离计算模块执行实时计算步骤；
[0034]最大电流支路电流采样值的模值和计算模块，用于基于多间隔信息的过电流元件选择配电网最大电流支路作为故障支路，根据采样到的电流序列，实时计算最大电流支路电流采样值I
j
(t)的模值和；
[0035]第三逻辑判断模块，用于将最大电流支路电流采样值I
j
(t)的模值和与有电流门槛比较，得出第三逻辑判断结果；
[0036]后备保护动作执行模块，用于若第三逻辑判断结果为真，则基于多间隔信息的过电流元件动作，配电网后备保护动作；若第三逻辑判断结果为假，则基于多间隔信息的过电
流元件不动作，转到电压采样值及等值距离计算模块执行实时计算步骤。
[0037]进一步的，第一逻辑判断模块采用的基于多间隔信息的电压方向元件的判据，具体为：
[0038]其中，为变压器低压侧故障相低电压门槛，为变压器低压侧故障相间低电压门槛，为变压器高压侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网后备保护方法，其特征在于，包括如下步骤：通过配电网线路及变压器各侧安装的电压互感器、电流互感器实时采集电压、电流信号，得到不断更新的采样值电压、电流序列；根据采样到的电压序列，实时计算输电网到配电网的降压变压器低压侧保护安装处各相和各相间电压采样值变压器高压侧保护安装处各相和各相间电压采样值的模值和，以及故障点距变压器高压侧保护安装处的等值距离l
H
；根据基于多间隔信息的电压方向元件的判据，将变压器低压侧保护安装处各相和各相间电压采样值变压器高压侧保护安装处各相和各相间电压采样值的模值和与相应的低电压门槛比较，得出第一逻辑判断结果；根据基于多间隔信息的距离保护元件的判据，将变压器低压侧保护安装处各相和各相间电压采样值变压器高压侧保护安装处各相和各相间电压采样值的模值和与相应的低电压门槛比较，将故障点距变压器高压侧保护安装处的等值距离l
H
与变压器高压侧保护安装处与整定点的等值距离比较，得出第二逻辑判断结果；若第一逻辑判断结果和第二逻辑判断结果至少一个为真，则基于多间隔信息的方向元件动作；若第一逻辑判断结果和第二逻辑判断结果均为假，则基于多间隔信息的方向元件不动作，转到实时计算步骤；基于多间隔信息的过电流元件选择配电网最大电流支路作为故障支路，根据采样到的电流序列，实时计算最大电流支路电流采样值I
j
(t)的模值和；将最大电流支路电流采样值I
j
(t)的模值和与有电流门槛比较，得出第三逻辑判断结果；若第三逻辑判断结果为真，则基于多间隔信息的过电流元件动作，配电网后备保护动作；若第三逻辑判断结果为假，则基于多间隔信息的过电流元件不动作，转到实时计算步骤。2.根据权利要求1所述的配电网后备保护方法，其特征在于，所述采集电压、电流信号的采样周期为T，采样间隔为Δt；所述基于多间隔信息的电压方向元件的判据为：其中，为变压器低压侧故障相低电压门槛，为变压器低压侧故障相间低电压门槛，为变压器高压侧故障相低电压门槛，为变压器高压侧故障相间低电压门槛。
3.根据权利要求1所述的配电网后备保护方法，其特征在于，所述基于多间隔信息的距离保护元件的判据为：其中，为变压器低压侧故障相低电压门槛，为变压器低压侧故障相间低电压门槛，为变压器高压侧故障相低电压门槛，为变压器高压侧故障相间低电压门槛，l
Hset
为变压器高压侧保护安装处与整定点的等值距离，l
H
为故障点距变压器高压侧保护安装处的等值距离，计算方法为：4.根据权利要求1所述的配电网后备保护方法，其特征在于，所述实时计算最大电流支路电流采样值I
j
(t)的模值和，计算方法为：其中，I1(t)
…
I
n
(t)为配电网各条支路的电流采样值。5.根据权利要求2所述的配电网后备保护方法，其特征在于，步骤S7中，所述将最大电流支路电流采样值I
j
(t)的模值和与有电流门槛比较，判据为：其中，I
set
为有电流门槛。6.一种配电网后备保护装置，其特征在于，包括：采样值电压、电流序列获取模块，用于通过配电网线路及变压器各侧安装的电压互感器、电流互感器实时采集电压、电流信号，得到不断...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀肖彤，柳丹，熊平，肖繁，夏勇军，李宝伟，黄涛，王伟，梅欣，邓万婷，陈孝明，蔡萱，曹侃，李小平，叶畅，康逸群，江克证，谭道军，何宇航，罗恒，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司国家电网有限公司许继集团有限公司南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：