[发明专利]含LVRT的分布式电源的自适应导纳相角保护判据方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统继电保护技术，特别是一种含LVRT的分布式电源的自适应导纳相角保护判据方法。

背景技术

微电网是由分布式电源(DG)和负荷组成的一个区域性小型电力网络，其中分布式电源大部分是采用逆变器接口进行并网的逆变型分布式电源(IIDG)，其故障特性区别于传统的配电网。单纯地利用电压或者电流特征的变化，无法满足电网保护可靠性的要求。对此，人们提出了一种基于母线测量导纳变化的微电网保护方法。该方法利用故障前后故障区间两侧的导纳模值与相角变化构成保护的启动判据。但是该方法针对的分布式电源模型不含低电压穿越(Low Voltage Ride Through，即LVRT)功能。

随着技术的发展，针对分布式电源的并网要求愈发严格，国家电网公司明确要求分布式电源并网应具备LVRT。但是现有的LVRT控制策略使得分布式电源在故障时会输出无功电流，使得输出电流相角发生变化。同时经过仿真分析，发现两种情况下电压相角变化相差不大。这样就会导致含LVRT情况下故障前后导纳相角变化增大，将有可能超过传统的整定范围而使得保护拒动。

传统的导纳相角保护是利用故障时故障区间两端导纳相角变化一端为0°，另一端为180°来实现保护动作的，其具体的保护判据为：

0°-θ_L＜Δθ＜0°+θ_L

180°-θ_L＜Δθ＜180°+θ_L

其中，θ_L为保护整定的灵敏度闭锁角，一般取30°。当分布式电源不含LVRT 时，其保护判据可以正确动作。但是当分布式电源含LVRT后，分布式电源会根据不同故障情况所造成的电压跌落幅度适当输出无功电流，从而导致故障后分布式电源的输出电流相角相较于不含LVRT时发生了Δθ_DG的改变，根据导纳相角的计算方法，故障后导纳相角也变化了Δθ_DG，当Δθ_DG较大时(即故障后电压跌落幅度较大时)，就有可能使得Δθ超出传统判据的范围，导致保护拒动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含LVRT的分布式电源的自适应导纳相角保护判据方法，包括以下步骤：

步骤1，获取故障前后含LVRT的分布式电源并网点电压，并分别计算其有效值V_RMS和V₁；

步骤2，根据V_RMS和V₁获取电压跌落幅度，并结合LVRT的控制策略，计算故障后含LVRT的分布式电源输出电流变化角度Δθ_DG；

步骤3，在传统保护导纳相角变化的整定值基础上加上Δθ_DG，实现整定值的自适应调整。

采用上述方法，步骤2的具体过程为：

步骤2.1，确定电压跌落幅度α

步骤2.2，基于LVRT的控制策略，当检测到并网点电压跌落到90﹪时，断开功率外环，并在电流内环先给定无功电流的参考值i_{q_ref}，再给定有功电流的参考值i_{d_ref}

其中，i_max为分布式电源输出电流的最大值，i_{d_ref0}为故障前分布式电源运行 d轴参考电流值；

步骤2.3，获取加入LVRT后分布式电源的输出电流相角变化Δθ_DG

采用上述方法，步骤3通过式(6)实现整定值的自适应调整

本发明提出一种含LVRT的分布式电源的自适应导纳相角保护判据，该保护判据在传统基于母线测量导纳变化的微电网保护方法的基础上，考虑LVRT对分布式电源输出电流的相角变化影响，进而影响故障后分布式电源侧测量导纳相角发生变化，可能超过不含LVRT时的导纳相角变化整定值从而导致保护拒动的问题。

下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。

附图说明

图1是简化的含分布式电源的微电网网络图。

图2是LVRT控制策略流程图。

图3是故障后含LVRT输出电流相角变化图。

图4是含LVRT与不含LVRT故障后N侧保护2电压相角图。

图5是本次实验仿真结果对比图。

图6是以保护2为例的自适应导纳相角调整流程图。

具体实施方式