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配电系统的故障隔离方法、装置、存储介质和电子设备制造方法及图纸

技术编号:43834992 阅读:6 留言:0更新日期:2024-12-31 18:33
本申请提供了一种配电系统的故障隔离方法、装置、存储介质和电子设备,涉及配电技术领域,该方法包括:在配电系统包括多条供电线路的情况下,获取配电系统中各供电线路的潮流参数;在至少一个供电线路的潮流参数未在对应的阈值范围内的情况下,确定配电系统发生故障;在配电系统发生短路故障的情况下,将采集电流最大的供电线路确定为故障线路;将跳闸信号发送至故障线路的断路器,以控制故障线路的断路器瞬时跳闸,从而切断故障线路与配电系统之间的连接,完成故障隔离。该方法能够精准定位故障线路,实现故障线路的隔离,避免因区域保护装置拒动而未能及时切除故障对设备造成的损害。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及配电,具体而言,涉及一种配电系统的故障隔离方法、配电系统的故障隔离装置、计算机可读存储介质和电子设备。


技术介绍

1、随着以风电与光伏发电为代表的分布式能源规模化并网、以电动汽车为代表的冲击负荷大量接入以及配电网用户负荷的多样化发展,然而,传统配网架构以辐射型为主,采用“闭环设计,开环运行”模式,随着新型源荷的高比例接入和日益渗透,配电网的供电线路运行和保护设计将面临巨大挑战,严重影响了配电网的安全稳定运行。储能技术具备能量流在时间层面的转移能力,可以平滑系统功率波动,削峰填谷,改善电能质量,提高电网对新能源的消纳能力,是应对新能源并网的有效方案。然而,受限于传统配电网辐射状架构,目前大容量储能多采用单一中压交流端口的链式功率变换拓扑,分散挂接在不同的配电网,分散接入方案面临着电池容量庞大、系统利用率低、成本高、占地面积过大等问题,并且相较于柔性互联方案,储能系统并不具备配网中负荷的实时转供能力,制约了储能技术在中压配电层面的推广应用。

2、macp-chb-ess实现多个中压交流端口与同一大容量储能系统互联,由于多个端口间存在功率交互,因此某一条供电线路发生故障时,使其故障态下电压电流分布特性更为复杂。故障传递会使得健全的端口处电压下降,不利于系统工作。因此,共享储能柔性互联装备在发生短路故障时,其危害不仅限于设备本身,还会对整个电力系统的稳定性和安全性产生深远影响,可能导致广泛的经济损失和安全隐患。


技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种配电系统的故障隔离方法、配电系统的故障隔离装置、计算机可读存储介质和电子设备,以至少解决现有技术中共享储能柔性互联装备在发生短路故障时会导致故障电流迅速增大导致储能单元损坏,并故障易扩散的问题。

2、为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种配电系统的故障隔离方法,配电系统为基于多端口链式电池储能系统的拓扑结构,所述配电系统包括至少一条供电线路,各所述供电线路的端口电感和公共连接点之间安装有断路器,所述方法包括:在所述配电系统包括多条所述供电线路的情况下,获取所述配电系统中各所述供电线路的潮流参数,所述潮流参数至少包括采集电流和采集电压;在至少一个所述供电线路的潮流参数未在对应的阈值范围内的情况下,确定所述配电系统发生故障;在所述配电系统发生短路故障的情况下,将所述采集电流最大的所述供电线路确定为故障线路;将跳闸信号发送至所述故障线路的断路器,以控制所述故障线路的断路器瞬时跳闸,以切断所述故障线路与所述配电系统之间的连接,完成故障隔离。

3、可选地,所述供电线路的所述端口电感与直流母线之间连接有一个对应的半桥潮流控制模块,所述半桥潮流控制模块包括第一桥壁上的第一功率模块和第二桥壁上的第二功率模块,所述第二功率模块与晶闸管旁路开关并联,在至少一个所述供电线路的潮流参数不位于对应的阈值范围内的情况下,确定所述配电系统发生故障,包括:在所述供电线路的采集电流大于第一保护整定值,且所述供电线路的零序电流分量大于第二保护整定值的情况下,确定所述配电系统发生短路故障,并控制所述半桥潮流控制模块中所有的功率器件闭锁,并在经过死区时间后,导通所述晶闸管旁路开关;在所述供电线路的采集电流大于所述第一保护整定值,且所述供电线路的零序电流分量小于所述第二保护整定值的情况下,确定所述配电系统发生相间短路故障;在所述供电线路的零序电流分量大于电流参考值的情况下,确定所述配电系统发生接地短路故障,所述电流参考值小于所述第一保护整定值和所述第二保护整定值。

4、可选地,所述供电线路包括第一供电线路、第二供电线路和第三供电线路,在所述配电系统发生短路故障的情况下,将所述采集电流最大的所述供电线路确定为故障线路之前,所述方法还包括:在历史时刻下所述第二供电线路发生三相短路故障的情况下,根据第一电流公式和第二电流公式,分别确定所述第一供电线路的三相电流和所述第三供电线路的三相电流,其中,为所述第一供电线路的三相电流,为所述第三供电线路的三相电流,为所述第一供电线路的等效电动势,为所述第三供电线路的等效电动势,为所述第一供电线路的等效变压器阻抗,为所述第三供电线路的等效变压器阻抗,为所述第一供电线路的等效电感,为所述第三供电线路的等效电感ω为角频率,lc表示供电线路的滤波电感;根据kcl定律,确定所述第二供电线路的三相短路电流为所述第一供电线路的三相电流与所述第三供电线路的三相电流之和。

5、可选地,所述配电系统包括第一供电线路、第二供电线路和第三供电线路,在所述配电系统发生短路故障的情况下,将所述采集电流最大的所述供电线路确定为故障线路之前,所述方法还包括:在历史时刻下所述第二供电线路发生两相短路故障的情况下,根据第一a相电流正序分量公式和abc三相的正负零序相量旋转关系,确定所述第二供电线路的两相短路电流,所述两相短路故障为b相短路故障和c相短路故障,其中,为a相电流正序分量,为a相电流,为a相电流负序分量,为a相电流零序分量,为b相电流,为c相电流,为旋转因子,为非故障a相的正序等效电抗, 为非故障a相的负序等效电抗;基于kcl定律,确定所述第二供电线路的b相短路电流为所述第一供电线路的b相电流与所述第三供电线路的b相电流之和,且所述第二供电线路的c相短路电流为所述第一供电线路的c相电流与所述第三供电线路的c相电流之和。

6、可选地,所述配电系统包括第一供电线路、第二供电线路和第三供电线路,在所述配电系统发生短路故障的情况下,将所述采集电流最大的所述供电线路确定为故障线路之前,所述方法还包括:在历史时刻下所述第二供电线路发生两相接地短路故障的情况下,根据第二a相电流正序分量公式和所述abc三相的正负零序相量旋转关系,确定所述第二供电线路的两相短路电流,所述两相接地短路故障为b相接地短路故障和c相接地短路故障,其中,为非故障a相正序电流,为非故障a相的等效电动势,为非故障a相的正序等效电抗, 为非故障a相的负序等效电抗,为非故障a相的零序等效电抗,为过渡电阻;基于kcl定律,确定所述第二供电线路的b相短路电流为所述第一供电线路的b相电流与所述第三供电线路的b相电流之和,且所述第二供电线路的c相短路电流为所述第一供电线路的c相电流与所述第三供电线路的c相电流之和。

7、可选地,所述配电系统包括第一供电线路、第二供电线路和第三供电线路,在所述配电系统发生短路故障的情况下,将所述采集电流最大的所述供电线路确定为故障线路之前,所述方法还包括:在历史时刻下所述第二供电线路发生单相短路故障的情况下,获取所述第二供电线路上的短路点的a相短路电流;根据所述第二供电线路上的短路点的a相短路电流和单相电流公式,确定所述第二供电线路的单相短路电流,其中,为a相电流正序分量,为a相电流,为a相电流负序分量,为a相电流零序分量;基于kcl定律,确定所述第二供电线路的单相短路电流为所述第一供电线路的单相电流与所述第三供电线路的单相电流之和。

8、可选地,获取所述第二供电线路上的短路点的a相短路电流,包括:基于a相本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种配电系统的故障隔离方法,其特征在于,配电系统为基于多端口链式电池储能系统的拓扑结构,所述配电系统包括至少一条供电线路,各所述供电线路的端口电感和公共连接点之间安装有断路器,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述供电线路的所述端口电感与直流母线之间连接有一个对应的半桥潮流控制模块,所述半桥潮流控制模块包括第一桥壁上的第一功率模块和第二桥壁上的第二功率模块,所述第二功率模块与晶闸管旁路开关并联,在至少一个所述供电线路的潮流参数不位于对应的阈值范围内的情况下,确定所述配电系统发生故障,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述供电线路包括第一供电线路、第二供电线路和第三供电线路,在所述配电系统发生短路故障的情况下,将所述采集电流最大的所述供电线路确定为故障线路之前,所述方法还包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述配电系统包括第一供电线路、第二供电线路和第三供电线路,在所述配电系统发生短路故障的情况下,将所述采集电流最大的所述供电线路确定为故障线路之前,所述方法还包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述配电系统包括第一供电线路、第二供电线路和第三供电线路,在所述配电系统发生短路故障的情况下,将所述采集电流最大的所述供电线路确定为故障线路之前,所述方法还包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述配电系统包括第一供电线路、第二供电线路和第三供电线路,在所述配电系统发生短路故障的情况下,将所述采集电流最大的所述供电线路确定为故障线路之前,所述方法还包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,获取所述第二供电线路上的短路点的A相短路电流,包括:

8.一种配电系统的故障隔离装置,其特征在于,配电系统为基于多端口链式电池储能系统的拓扑结构,所述配电系统包括至少一条供电线路,各所述供电线路的端口电感和公共连接点之间安装有断路器,所述装置包括:

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读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计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的配电系统的故障隔离方法。

10.一种电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器,存储器,以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的配电系统的故障隔离方法。

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【技术特征摘要】

1.一种配电系统的故障隔离方法,其特征在于,配电系统为基于多端口链式电池储能系统的拓扑结构,所述配电系统包括至少一条供电线路,各所述供电线路的端口电感和公共连接点之间安装有断路器,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述供电线路的所述端口电感与直流母线之间连接有一个对应的半桥潮流控制模块,所述半桥潮流控制模块包括第一桥壁上的第一功率模块和第二桥壁上的第二功率模块,所述第二功率模块与晶闸管旁路开关并联,在至少一个所述供电线路的潮流参数不位于对应的阈值范围内的情况下,确定所述配电系统发生故障,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述供电线路包括第一供电线路、第二供电线路和第三供电线路,在所述配电系统发生短路故障的情况下,将所述采集电流最大的所述供电线路确定为故障线路之前,所述方法还包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述配电系统包括第一供电线路、第二供电线路和第三供电线路,在所述配电系统发生短路故障的情况下,将所述采集电流最大的所述供电线路确定为故障线路之前,所述方法还包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述配电系统包括第一供电线路、第二供电线路和第三供电线路,在所述配电系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:范心明胡志鹏董镝蒋维李新涂琬婧熊仕斌张殷李国伟周剑桥施刚张建文姜沛东唐琪黄静
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司佛山供电局
类型:发明
国别省市:

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