[实用新型]一种基于区域信息的微电网智能保护装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力技术领域，涉及一种基于区域信息的微电网智能保护装置。

背景技术

电网的持续、稳定、可靠运行，离不开继电保护装置的支持。一旦有故障发生，保护装置能够迅速、可靠地检测到故障分量，判断故障区域，就近跳开开关，隔离故障区域，尽量减小停电范围。传统的低压电网保护装置采用的都是“离线整定”的方案，采集单一元件的电压、电流和开关状态信息，经过计算得到一些反映系统状况的运行参数，然后与离线计算的定值进行比较，满足动作条件就按照整定好的动作时间出口跳闸信号。由于微电网的故障电流的大小和方向受系统并网/离网运行状态和分布式电源运行状态影响很大，传统的离线整定方案很难满足微电网的保护需求，在微电网运行方式变化时很容易造成保护误动或拒动。

微电网的一大特点是在大电网停电时仍能继续维持网内负荷的供电，显著提高了系统的供电可靠性，如果保护装置经常发生误动现象，降低供电可靠性，就违背了建设微电网的本意。此外，微电网内的分布式电源一般造价较高，如果发生故障时保护装置拒动，就会损坏设备，严重影响设备寿命。因此，如何提高微电网保护装置的可靠性仍是困扰微电网发展的一大难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于区域信息的微电网智能保护装置，该装置区别于传统装置采集单一元件状态和保护定值离线整定的方案，基于电力系统广域保护原理，通过采集系统运行状态及各个分布式电源的运行状态，自适应的调整保护策略，可解决微电网的故障电流受系统并网/离网运行状态和分布式电源运行状态影响的难题，提高保护装置动作的可靠性和选择性。

本实用新型的技术解决方案是：一种基于区域信息的微电网智能保护装置，包括模拟量采集模块、开入开出模块、通信模块、状态分析模块、保护决策模块、人机模块和电源模块；其中电源模块通过电源总线向装置各模块进行供电；其中模拟量采集模块、开入开出模块、通信模块、状态分析模块和保护决策模块通过与数据总线实现装置内部的数据交互，人机模块与状态分析模块间通过RS485总线连接进行通信；其中模拟量采集模块、开入开出模块和通信模块共同负责实时采集系统运行信息，状态分析模块根据采集的运行信息，分析系统运行状态并调整保护策略；最后保护决策模块负责根据采集的运行信息判断系统有无发生故障，判定故障区域，并做出隔离故障的跳闸指令；人机模块负责处理液晶显示及人工设定。

进一步地，既能通过直采方式获得系统运行信息，也可通过与合并单元通信的方式获得系统运行信息，可支持101、103、104和61850等配电网主流通信规约。

进一步地，其中模拟量采集模块和开关出入模块均有一个或至少有一个以上。

进一步地，各装置之间可通过通信网络共享系统运行状态等信息，方便地实现系统扩展。

一种基于区域信息的微电网智能保护装置，以方向过流保护作为主保护，低压作为启动信号。装置包括状态采集模块、通信模块、状态分析模块和保护决策模块。其中，状态采集模块负责收集保护区域内各电压互感器和电流互感器采集的电压、电流信息，以及各开关的开关位置信息。通信模块负责接收并处理底层采集单元上传的设备运行状态信息，如果微电网是按照智能变电站思路设计的，该模块还要处理底层合并单元上传的电压、电流等信息，并向开关传达保护决策模块下发的跳闸指令。状态分析模块负责根据掌握的系统并网/离网运行状态和分布式电源运行状态，调整各个开关处的过流保护动作方向和定值。保护决策模块根据实时采集的电压和电流信息，判断保护区域内有无发生故障，并找出故障点，向相应开关下发跳闸指令。

本实用新型一种基于区域信息的微电网智能保护装置，既能通过直采方式获得系统运行信息，也可通过与合并单元通信的方式获得系统运行信息，可支持101、103、104和61850等配电网主流通信规约。

本实用新型以低压作为保护启动信号，方向过流保护作为主保护。只有低电压和电流过大，且为正方向时，保护才会动作，尽量防止保护误动；首先需要预先制定在微电网处于不同运行方式（包括系统并网/离网状态和分布式电源的工作状态）下所采取的过流方向和定值方案，由装置的状态分析模块根据采集的系统运行信息，在遇到系统支路过多超出装置采集能力时，可采用多台装置组成智能保护系统，各装置之间可通过通信网络共享系统运行状态等信息，方便地实现系统扩展。