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故障隔离方法、装置、配电网、可读存储介质和芯片制造方法及图纸

技术编号:44812375 阅读:2 留言:0更新日期:2025-03-28 19:58
本发明专利技术提供了一种故障隔离方法、装置、配电网、可读存储介质和芯片,方法包括:获取每个保护终端的三相电流有效值和门槛值;根据三相电流有效值对应的有效值幅值和门槛值,确定保护终端对应的保护判断参数;根据每个保护终端对应的保护判断参数,确定发生永久性短路的故障区段;控制位于故障区段两端的保护终端执行隔离保护动作。通过本发明专利技术的方案,可实现配电网中数据的高效传输,从而快速、精准地隔离故障区段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及输配电,具体而言,涉及一种故障隔离方法、装置、配电网、可读存储介质和芯片


技术介绍

1、传统差动保护基于通信实时交换电流值,可以实现故障精准双端隔离,但是数据传输量过大,对数据同步精度和通信通道传输能力要求都很高。


技术实现思路

1、为了解决或改善传统线路保护方法中数据传输量过大、对数据同步精度和通信通道传输能力要求过高等问题,本专利技术的一个目的在于提供一种故障隔离方法。

2、本专利技术的另一个目的在于提供一种故障隔离装置。

3、本专利技术的另一个目的在于提供一种配电网。

4、本专利技术的另一个目的在于提供一种配电网。

5、本专利技术的另一个目的在于提供一种可读存储介质。

6、本专利技术的另一个目的在于提供一种芯片。

7、为实现上述目的,本专利技术第一方面提供了一种故障隔离方法,用于配电网,配电网包括分布式电源、配电线路和多个保护终端,故障隔离方法包括:获取每个保护终端的三相电流有效值和门槛值;根据三相电流有效值对应的有效值幅值和门槛值,确定保护终端对应的保护判断参数;根据每个保护终端对应的保护判断参数,确定发生永久性短路的故障区段;控制位于故障区段两端的保护终端执行隔离保护动作。

8、根据本专利技术提供的故障隔离方法,主要用于在配电线路中出现永久性短路故障时,及时检测故障位置并隔离故障区段。分布式电源是位于用户侧或靠近负载的小规模发电设备或系统,如太阳能发电站、风能发电站等,并且与集中式电源(如火力发电站、核电站)不同,分布式电源通常分布在配电网的各个节点,这些电源往往直接连接到配电线路,提供分布式的、较小规模的电力供应。电力通过配电线路传输,而保护终端则用于监测和保护配电线路及各种电力设备,保护终端分布在配电网的不同区域,以便在发生故障时能够采取保护措施,从而快速隔离故障区域,防止故障扩散。

9、在配电线路中出现永久性短路故障的情况下,为了检测发生故障的位置,首先要对线路中的每个保护终端进行采样计算,从而获取每个保护终端的三相电流有效值,再比较每个保护终端的三相电流有效值幅值和获取到的门槛值的大小关系,可以判断出每个保护终端位于故障点的上游区段还是下游区段。具体地,当配电线路中发生永久性短路故障时会导致电流急剧增加,根据电力系统的电流分布特性,故障电流会沿着配电线路从电源方向流向故障点。对位于故障点上游,即电源侧的保护终端来说,故障发生时,电流会从电源通过保护终端流向故障点,此时电流显著增加,保护终端的有效值幅值往往会超过门槛值;对位于故障点下游的保护终端,即负载侧的保护终端来说,故障发生时,故障点下游线路通常不会有大量电流流过,保护终端的有效值幅值通常不会超过门槛值。为了简洁清晰地表明故障发生时每个保护终端和故障点的相对位置关系,本方法通过比较有效值幅值和门槛值,生成一个综合性的判断参数,即保护判断参数。可以理解,每个保护终端在向外传递自己和故障点的相对位置信息,也即终端所在位置的电流状态时,相比于传输完整的三相电流数据,传输单一的保护判断参数可以显著减少数据量,提高传输效率。

10、每个保护终端生成的保护判断参数,反映了其对应监测区域的电流状态,通过分析各保护终端的保护判断参数,系统可以确定哪些终端检测到了超过门槛值的电流,哪些终端没有检测到。通过进一步筛选,若发现一对相邻的保护终端,其中一个检测到的电流超过门槛值,另一个没有超过门槛值,则可判定这两个保护终端位于故障点的两端,它们之间的区段即为故障区段。系统随后控制这两个保护终端发出指令,指挥断路器等装置进行跳闸操作,从而实现故障区段的有效隔离。

11、需要说明的是,分布式电源接入配电线路后,电流不仅从电源向负载流动,还可能出现从负载向电源回馈的双向电流流动,本专利技术提供的故障隔离方法,利用每个保护终端生成的判断参数,实现对电流变化的实时监测和方向区分,确保在双向电流条件下仍能准确检测和定位故障,并且,分布式电源的广泛接入会显著增加配电线路中的数据量和通信负担,本方法简化了数据传输,显著减少通信带宽需求,可以很好地适应大规模分布式电源环境下的通信需求。

12、另外,本专利技术提供的上述技术方案还可以具有如下附加技术特征:

13、在一些技术方案中,可选地,获取每个保护终端的三相电流有效值和门槛值,包括:获取最大负荷电流和最大出力电流;比较最大负荷电流和最大出力电流的大小,确定门槛值为两者之间的较大值。

14、在该技术方案中,为了确定门槛值,首先要获取最大负荷电流和最大出力电流。最大负荷电流是指配电网在最大负荷条件下所需承载的最高电流值,它反映了线路在最繁忙时段或负载需求峰值时传输的电流强度,最大负荷电流通常可以通过配电线路的最大负荷功率和额定电压来计算。影响最大负荷电流的因素包括负载类型,例如配电线路连接的居民区或工业区;还包括季节和时间因素,例如夏季的空调负荷会增加配电网的电流需求。最大出力电流是指配电网在最理想、安全的运行条件下所能提供的最高电流值,这个参数反映了配电线路在物理设计和设备限制下所能承载的最大电流容量。最大出力电流通常依据配电网的设计容量和配电线路的规格来计算,可以参考分布式电源的装机容量,也可以通过配电线路的允许电流密度来确定。

15、考虑到分布式电源的接入,若装机容量足够大,可能会改变正常运行情况下流过保护终端的电流大小及方向。因此,在选取门槛值时,不应沿用传统过流保护中基于额定电流倍数的方式,而应取最大负荷电流和最大出力电流中的较大值。可以理解,分布式电源接入后,电流的方向和大小可能随负载变化而改变,例如,在负载较低、分布式电源出力较高时,电流可能会从负载端流向集中式电源端,在此情况下,传统过流保护可能误判为故障,而选取较大的门槛值能有效避免这种误动作。此外,较高的门槛值能确保保护终端在正常负载波动或分布式电源出力波动时不会误动作,从而减少不必要的跳闸,提高系统的稳定性。

16、在一些技术方案中,可选地,在根据三相电流有效值对应的有效值幅值和门槛值,确定保护终端对应的保护判断参数之前,还包括:获取每个保护终端的电流不平衡系数和整定值;若电流不平衡系数大于整定值,则执行根据三相电流有效值对应的有效值幅值和门槛值的大小关系,确定保护终端对应的保护判断参数的步骤;若电流不平衡系数小于或等于整定值,则确定保护终端对应的保护判断参数。

17、在该技术方案中,在确定保护终端对应的保护判断参数之前,首先要获取每个保护终端的电流不平衡系数,通常分布式电源的接地方式为中性点非有效接地方式,正常运行情况下配电线路中几乎只有正序电流,每个保护终端的电流不平衡系数几乎为0,只有发生故障时,线路中才会出现零序、负序电流,此时每个保护终端的电流不平衡系数数值较大。因此,可以将电流不平衡系数作为判断配电线路中是否存在故障的依据。可以理解,当保护终端的电流不平衡系数超过一定阈值,即已获取的整定值时,可以判定线路中存在故障。

18、通常来说会通过以下方式确定整定值:在配电线路正常的状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种故障隔离方法,其特征在于,用于配电网,所述配电网包括分布式电源、配电线路和多个保护终端,所述故障隔离方法包括:

2.根据权利要求1所述的故障隔离方法,其特征在于,所述获取每个所述保护终端的三相电流有效值和门槛值,包括:

3.根据权利要求1所述的故障隔离方法,其特征在于,在所述根据所述三相电流有效值对应的有效值幅值和所述门槛值,确定所述保护终端对应的保护判断参数之前,还包括:

4.根据权利要求3所述的故障隔离方法,其特征在于,所述根据所述三相电流有效值对应的有效值幅值和所述门槛值,确定所述保护终端对应的保护判断参数,包括:

5.根据权利要求1所述的故障隔离方法,其特征在于,所述根据每个所述保护终端对应的保护判断参数,确定发生永久性短路的故障区段,包括:

6.根据权利要求5所述的故障隔离方法,其特征在于,所述根据所述本端终端对应的保护判断参数和所述对端终端对应的保护判断参数,确定与所述本端终端对应的参数差值,包括:

7.根据权利要求1所述的故障隔离方法,其特征在于,所述控制位于所述故障区段两端的所述保护终端执行隔离保护动作,包括:

8.一种故障隔离装置,其特征在于,用于配电网,所述配电网包括分布式电源、配电线路和多个保护终端,所述故障隔离装置,包括:

9.一种配电网,其特征在于,包括:

10.一种配电网,其特征在于,包括处理器,存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的故障隔离方法的步骤。

11.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的故障隔离方法的步骤。

12.一种芯片,其特征在于,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如权利要求1至7中任一项所述的故障隔离方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种故障隔离方法,其特征在于,用于配电网,所述配电网包括分布式电源、配电线路和多个保护终端,所述故障隔离方法包括:

2.根据权利要求1所述的故障隔离方法,其特征在于,所述获取每个所述保护终端的三相电流有效值和门槛值,包括:

3.根据权利要求1所述的故障隔离方法,其特征在于,在所述根据所述三相电流有效值对应的有效值幅值和所述门槛值,确定所述保护终端对应的保护判断参数之前,还包括:

4.根据权利要求3所述的故障隔离方法,其特征在于,所述根据所述三相电流有效值对应的有效值幅值和所述门槛值,确定所述保护终端对应的保护判断参数,包括:

5.根据权利要求1所述的故障隔离方法,其特征在于,所述根据每个所述保护终端对应的保护判断参数,确定发生永久性短路的故障区段,包括:

6.根据权利要求5所述的故障隔离方法,其特征在于,所述根据所述本端终端对应的保护判断参数和所述对端终端对应的保护判断参数,确定与所述本端终端对应的参数差...

【专利技术属性】
技术研发人员:王珏莹蔡智萍张振宇施慎行夏雨罗翔张梅文彪王林陈秉熙郭梓毅林栋赵伟洁林若寅
申请(专利权)人:国网福建省电力有限公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:

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