适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法技术

本发明专利技术公开了适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法,通所述方法包括采集故障配电网电流线路的传输状态；根据所述故障配电网电流线路的传输状态，与所述故障配电网电流线路进行故障检查；采集所述故障配电网电流线路的传输数据并将所述故障配电网电流线路的传输数据上传至配电网电流线路；所述配电网电流线路分析上传的传输数据，判断所述传输数据是否符合预设标准条件，若符合，则向所述故障配电网电流线路下达消除单点故障的控制命令。本申请实施例提供的一种适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法，能够对配电网中的电流进行监控。能够对配电网中的电流进行监控。能够对配电网中的电流进行监控。

【技术实现步骤摘要】
适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法


[0001]本专利技术涉及配电网电流线路保护领域,尤其涉及适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法。

技术介绍

[0002]在“双碳”目标下，加速推动新能源发电替代传统化石能源发电，构建以新能源为主体的新型电力系统成为我国电力系统发展的主要方向。为改善能源结构和缓解环境污染，政府从各个层面对新能源发电进行了政策支持。过去10余年，风电、光伏装机占比日益提高。截至2020年底，全国风电、光伏装机容量超过5亿千瓦，占全部装机比例近24％。风电、光伏累计发电量同比增长15.1％，达到7270亿千瓦时，占全部发电量的比重为9.5％，同比提升0.9个百分点，新能源绿色电能替代作用不断增强。
[0003]然而，与传统化石能源发电相比，新能源发电存在波动性、随机性等缺点，随着新能源发电占比的不断提高，电力系统运行稳定性、安全性等方面面临巨大的挑战。在高比例新能源接入配电网的背景下，当线路发生故障时，故障电流水平、故障交互影响和故障暂态特性发生本质变化，使得传统的单端量保护存在误动或拒动的风险。
[0004]对于过电流保护来说，高比例可再生能源的接入会使故障电流受限而使保护失效。新能源接入系统前，系统潮流是单向的，故障电流是从系统电源侧流向故障点，一般情况下线路阻抗是影响故障电流的主要因素。而接入新能源后，系统故障时相当于引入了额外的故障电流源。当新能源向故障点注入短路电流时，主馈线保护检测到的故障电流值就可能减少，从而减低保护的灵敏度。同时，由于新能源向故障点提供故障电流的情况存在，从而影响系统保护检测到的故障电流的大小，致使过流保护存在误动和拒动的可能。由于大量电力电子器件的接入，需要对电流进行限幅以防止过电流破坏器件，因此新能源呈现一定的弱馈性，若采用基于传统同步源的电流保护整定方案，存在保护拒动的可能。
[0005]我国配电网络常采用三段式电流保护。但在某些应用场合下，配电系统采用电缆供电，其供电距离很短，只有几百米到几千米，相比系统阻抗，电缆线路阻抗要小的多。因此不同位置发生故障时流过保护的短路电流幅值变化很小，这使得电流速断保护、限时电流速断保护不能应用。
[0006]由此可知，在高比例可再生能源接入的背景下，传统的过流保护无法准确反映高比例可再生能源接入的复杂电网故障判断要求，保护存在误动或拒动的风险，需研究一种适用于高比例新能源接入的配电网电流选跳保护方法。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术存在的缺点与不足,本专利技术提供适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法。
[0008]本申请实施例提供的适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法是这样实现的：
[0009]适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法，包括：
[0010]采集故障配电网电流线路的传输状态，根据所述故障配电网电流线路的传输状态，与所述故障配电网电流线路进行故障检查；
[0011]采集所述故障配电网电流线路的传输数据并将所述故障配电网电流线路的传输数据上传至配电网电流线路；
[0012]所述配电网电流线路分析上传的传输数据，判断所述传输数据是否符合预设标准条件，若符合，则向所述故障配电网电流线路下达消除单点故障的控制命令；
[0013]供电线路A处发生短路故障，保护1、2处均能检测到故障电流，而保护3处没有故障电流。此时，保护2处的电流选跳保护同时收到保护1、2的动作信息和保护3的不动作信息，由此可以判断，故障点在断路器2、3之间，则可根据选跳逻辑跳开2、3号断路器；
[0014]环网柜母线B处发生短路故障，保护3处能检测到故障电流，而保护4处没有故障电流。此时，保护3、4处的电流选跳保护同时收到保护3的动作信息和保护4的不动作信息，由此可以判断，故障点在断路器3、4之间，则可根据选跳逻辑跳开3、4号断路器。
[0015]一种适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法，所述系统包括故障配电网电流线路、新能源并网系统或专用微机保护装置以及配电网电流线路，所述新能源并网系统或专用微机保护装置设置于所述故障配电网电流线路上，所述新能源并网系统或专用微机保护装置与所述配电网电流线路之间通过无线通信方式进行数据交互，所述新能源并网系统或专用微机保护装置用来采集所述故障配电网电流线路的传输状态；根据所述故障配电网电流线路的传输状态，与所述故障配电网电流线路进行故障检查；采集所述故障配电网电流线路的传输数据并将所述故障配电网电流线路的传输数据上传至配电网电流线路；
[0016]所述配电网电流线路用来分析上传的传输数据，判断所述传输数据是否符合预设标准条件，若符合，则向所述故障配电网电流线路下达消除单点故障的控制命令。
[0017]本申请实施例提供的一种适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法，利用安装于故障配电网电流线路上的新能源并网系统或专用微机保护装置实时采集所述故障配电网电流线路的各种传输数据，并将所述传输数据上传至配电网电流线路。进一步地，通过配电网电流线路的分析以及预先设置的各种输电线均衡保护条件，从而可以向所述故障配电网电流线路下达相对应的消除单点故障的控制命令。本申请实施例提供的一种适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法，不仅能够对故障配电网电流线路进行实时监控，同时还能自动发送调控信号，保证故障配电网电流线路的正常传输，本专利技术利用了微机保护装置间的直接通信，通过逻辑编程，对线路两端电流保护动作与否进行比对，判别线路故障区段，实现有选择性地快速切除故障线路；相比于电流差动保护和方向纵联保护，电流选跳保护方案可以保护到线路及母线，不需要引入电压传感器、不存在保护盲区，能够覆盖线路全长。
附图说明
[0018]所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创
造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0019]图1为本专利技术的单端供电系统及其故障示意图；
[0020]图2为本专利技术的保护线路发生故障时的选跳逻辑示意图；
[0021]图3为本专利技术的环网柜母线及负荷线路发生故障时的选跳逻辑示意图；
[0022]图4为本专利技术的某分布式新能源接入系统最新拓扑图及其故障示意图。
具体实施方式
[0023]为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0024]输电线均衡实配电网电流线路：处理业务电流的实体配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法，其特征在于，包括：采集故障配电网电流线路的传输状态，根据所述故障配电网电流线路的传输状态，与所述故障配电网电流线路进行故障检查；采集所述故障配电网电流线路的传输数据并将所述故障配电网电流线路的传输数据上传至配电网电流线路；所述配电网电流线路分析上传的传输数据，判断所述传输数据是否符合预设标准条件，若符合，则向所述故障配电网电流线路下达消除单点故障的控制命令；供电线路A处发生短路故障，保护1、2处均能检测到故障电流，而保护3处没有故障电流，保护2处的电流选跳保护同时收到保护1、2的动作信息和保护3的不动作信息，并判断故障点在断路器2、3之间，则根据选跳逻辑跳开2、3号断路器；环网柜母线B处发生短路故障，保护3处能检测到故障电流，保护4处没有故障电流，保护3、4处的电流选跳保护同时收到保护3的动作信息和保护4的不动作信息，并判断故障点在断路器3、4之间，则根据选跳逻辑跳开3、4号断路器。2.如权利要求1所述的适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法，其特征在于，所述故障配电网电流线路的传输状态包括故障配电网电流线路的新能源并网系统的传输状况或者故障配电网电流线路的专用微机保护装置的传输状况的至少一种。3.如权利要求1所述的适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法，其特征在于，所述根据所述故障配电网电流线路的传输状态，与所述故障配电网电流线路进行故障检查具体包括：根据建立的故障配电网电流线路与传输状态的关联关系，利用所述传输状态查询到与所述传输状态相关联的故障配电网电流线路，向所述故障配电网电流线路发送确认信号；所述故障配电网电流线路响应于所述确认信号，返回应答信号；根据所述应答信号，与所述故障配电网电流线路建立故障检查关系。4.如权利要求1所述的适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法，其特征在于，所述采集所述故障配电网电流线路的传输数据并将所述故障配电网电流线路的传输数据上传至配电网电流线路具体包括：按照预设的接入方式以及预设的周期，通过电流分发扩展应用系统从所述故障配电网电流线路中采集传输数据；将采集的传输数据进行数据格式统一变换，并将数据格式统一变换后的传输数据通过扩展网络设备和配电网电流线路的带宽上传至配电网电流线路。5.如权利要求4所述的适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法，其特征在于，所述预设的接入方式至少包括串行接口接入、局域网接口接入、蓝牙接入或者WI
‑
FI接入中的至少一种。6.如权利要求1或4所述的适用于高比例新能源接入的配电网电流线路选跳保护方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗磊，郝嘉楠，牛健，梁亚波，李超，王小立，刘海涛，王放，陈小乾，李博睿，
申请(专利权)人：天津大学国网宁夏电力有限公司，
类型：发明
国别省市：