[发明专利]一种分布式配电线路保护方法

说明书

本发明一种分布式配电网线路保护方法，适用于有旋转型分布式电源接入或者合环运行的配电网线路。所述方法将配电网开关视为节点，且于每个节点处配置一套分布式配电保护终端装置。本发明的特点在于：无需依赖配电自动化主站系统，安装于各节点处的配电保护终端一方面通过就地采样模块采集本地电压电流数据以及断路器/负荷开关位置，另一方面通过横向通信交互数据，综合本地及相邻节点的信息，定位并隔离故障点。所述方案在断路器/负荷开关拒动时，终端亦能根据自身及相邻开关的信息启动失灵保护，确保在”N‑1”条件下正确隔离故障。所述方案亦能在终端间的通信发生“N‑1”故障时，依靠容错保护定位并隔离故障点，从而提高配电网供电可靠性。

技术领域

本发明涉及配电自动化领域，更具体地说，涉及一种分布式配网线路保护方法。

背景技术

配电网输电线保护目前多采用集中型馈线自动化以及电压/电流-时间型重合器模式实现。其中集中型馈线自动化方式需要配网主站系统参与，保护动作时间长；电压/电流-时间型重合器模式需要变电站出口断路器多次重合闸，对系统冲击大。随着越来越多的分布式电源接入到10kV配电网中，配电网变成了具有双端或者多端电源的网络。另一方面，为进一步提高供电可靠性，一些重要负荷区域采用了多电源、多联络，甚至是合环运行的运行方式。这些都将改变配电网的故障电流分布，使得上述集中型馈线自动化以及电压/电流-时间型重合器模式不再适用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种分布式配网线路保护方法，能有效解决有分布式电源接入或合环运行的配网线路的继电保护问题，包括如下步骤。

本发明以馈线终端(FTU)或站所终端(DTU)等二次设备的形式与一次设备配合。下面将馈线终端和站所终端统称为配电终端。

装置通过I/O模块及采样模块与一次电压/电流互感器以及开关相连，并通过通信模块与线路上其他终端连接，互相交换数据。

配电终端之间将以数据包的形式交换数据，并将对外发送与其开关数量相等的数据包。每个数据包的内容为：开关编号，开关位置，过流元件动作信号，过流元件动作方向，主保护动作信号，容错保护动作信号。上述信号一部分作为在线拓扑识别的判据，一部分作为分布式配电线路保护的判据。

不论是以离线整定或是在线识别的方法，在终端获取了线路全局拓扑后，各终端将以自身开关过流状态及方向、相邻开关过流状态及方向、开关位置、主保护动作信号以及容错保护动作信号作为分布式配电线路保护动作的判据。

对于有分布式电源接入或合环运行的配电线路，当发生线路故障时，随着故障点的不同，各开关的过流方向会发生改变。为对方向做出判别，各开关必须安装电压互感器。同时由于分段开关两侧都有相邻开关，为对两侧的开关加以区分，定义一侧为第一相邻开关，另一侧为第二相邻开关。

将各分段开关两侧的相邻开关加以区分，定义一侧为第一相邻开关，另一侧为第二相邻开关，两侧的相邻开关数量可以为一个，也可以为多个。

本发明的有益效果是：提供的分布式配网线路保护方法，不但能有效解决有分布式电源接入或合环运行的配网系统的线路保护问题，还能定位并隔离位于开闭站或环网柜内的母线故障。此外，当出线断路器失灵或通信异常时，本发明亦能通过失灵保护及容错保护定位并隔离故障点。

基于以上定义，分布式配电线路主保护定位线路故障点的条件为：

(1)若某一开关过流元件动作，且故障电流所指向的一侧的所有开关过流元件均未动作或有开关过流元件动作但其故障电流指向本开关，则可以判定本开关位于故障点上游；

(2)若某一开关过流元件未动作，且在其一侧的相邻开关中，有至少一个开关的过流元件动作，且故障电流均指向本开关，则可以判定本开关位于故障点下游。