[发明专利]适用于新能源场站并网电网系统的距离保护方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及新能源电网保护技术领域，具体涉及一种适用于新能源场站并网电网系统的距离保护方法及系统。

背景技术

继电保护是电力系统安全运行的三道防线中的第一道防线，对电力系统的可靠运行有重大意义。为了满足继电保护的特性，各线路距离保护的定值必须按保护的规程来设定，且各线路距离保护之间也需协调配合。

按照电网最新要求规范，含新能源场站的电力系统发生故障时，新能源场站必须具有一定的低电压穿越能力。即在电网电压跌落时，新能源场站能像传统的火电、水电发电机一样不脱网运行，并且向电网提供一定的无功功率支持电网恢复，直到电网电压恢复。但新能源场站的并网，给传统的线路距离保护带来了巨大挑战。若线路距离保护仍按不考虑新能源发电装置来进行整定，则会导致保护的误动或拒动；若按照新能源发电的某一种运行方式即某一出力来进行距离保护的整定，则会由于新能源发电装置的等效阻抗随其出力数据的不同，而发生变化且不可控，从而仍然可能导致保护的误动或拒动。距离保护的误动或拒动，容易导致故障范围扩大，甚至引起大范围停电，对电网及用户造成严重的损失，可见对于含新能源场站电网的继电保护研究是十分必要的。

现有技术中，适用于新能源场站并网电网系统的线路距离保护方法主要有两种，包括：一、根据发电装置额定出力数据，进行距离保护的整定，但是在发电装置出力数据发生变化时，则保护可能发生误动或拒动；二、根据实时的运行情况来调整保护整定阻抗值，虽然可以较好地满足保护的要求，但是在实际应用过程中，保护整定阻抗值是不能随意变动的，否则难以符合当前电网系统继电保护的管理规程和运维体制。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种适用于新能源场站并网电网系统的距离保护方法及系统，用于在不调整保护整定阻抗值的情况下，实现对新能源场站并网点侧距离保护继电器保护动作的有效控制，提升其保护动作的正确率，以实现新能源场站并网点侧的距离保护。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

适用于新能源场站并网电网系统的距离保护方法，用于在电网系统中新能源场站并网点侧所在线路发生接地故障时，控制新能源场站并网点侧的距离保护继电器执行保护动作，以实现新能源场站并网点侧的距离保护；该方法包括：

获取接地故障发生时刻新能源场站并网点侧的距离保护继电器到故障点的正序阻抗，并根据新能源场站并网点侧在接地故障发生时刻实测的运行电流和运行电压数据，利用基尔霍夫电压定律计算出新能源场站并网点侧的等效阻抗；

将所述等效阻抗与预设的保护整定阻抗值进行比较，并根据比较结果确定新能源场站并网点侧距离保护继电器的保护动作启动或不启动。

上述适用于新能源场站并网电网系统的距离保护方法中，具体而言，计算新能源场站并网点侧的等效阻抗的具体步骤包括：

当新能源场站并网点侧所在线路发生接地故障时，判断所述接地故障为单相短路接地故障还是两相短路接地故障；

若为单相短路接地故障，按照如下公式计算新能源场站并网点侧的等效阻抗

其中，Z_f为接地故障发生时刻新能源场站并网点侧的距离保护继电器到故障点的正序阻抗，R_g为接地过渡电阻，为新能源场站并网点侧到故障点的故障相电流，为远端到故障点的故障相电流，为新能源场站并网点侧的电流零序分量，K⁰为零序补偿系数；

若为两相短路接地故障，按照如下公式计算新能源场站并网点侧的等效阻抗

其中，Z_f为接地故障发生时刻新能源场站并网点侧的距离保护继电器到故障点的正序阻抗，R_ph和R_g分别为两个故障相之间的过渡电阻和接地过渡电阻，和分别为新能源场站并网点侧到故障点的第一故障相电流和第二障相电流，和分别为远端到故障点的第一故障相电流和第二障相电流，为新能源场站并网点侧的电流零序分量，K⁰为零序补偿系数。

上述适用于新能源场站并网电网系统的距离保护方法中，具体而言，将所述等效阻抗与预设的保护整定阻抗值进行比较，并根据比较结果确定新能源场站并网点侧距离保护继电器的保护动作启动或不启动的具体步骤包括：

若所述等效阻抗小于预设的保护整定阻抗值，则控制新能源场站并网点侧距离保护继电器的保护动作启动；