[发明专利]一种风电场集电线路保护方法及装置

说明书

本发明公开了一种风电场集电线路保护方法及装置，该方法包括：当检测到集电线路发生短路时判断所述集电线路发生短路的短路类型；当所述集电线路发生三相或两相短路时，启动方向过电流元件和短延时模式；当所述集电线路发生单相接地短路时，启动零序过电流元件和短延时模式。在上述短路过程中，如方向过电流元件或零序过电流元件已启动且集电线路母线电压降至20％额定电压以下，则闭锁延时模式，瞬时动作于跳闸。通过上述方法及装置，能够在集电线路主保护拒动且并网电压跌至20％额定电压以下时，迅速切除故障，保证其它集电线路的风机正常运行，提高了风电场的可用性，减少了停电范围，有利于风电场安全稳定运行。

技术领域：

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风电场集电线路保护方法及装置。

背景技术：

随着环境污染的日益严重，采用清洁能源发电成为人们致力研究的方向。目前，风力发电更是广泛应用在人们的生产生活当中。《风电场接入电力系统技术规定》要求，“风电场并网点电压跌至20％额定电压时，风电场内的风电机组应保证不脱网连续运行625ms”。

发明人在实现本发明的过程中发现，当风电场集电线路近区故障时，电压会跌至20％标称电压以下，此时风机已不具备低电压穿越能力。在此种情况下，如果集电线路主保护拒动，相邻集电线路的风机会自动脱网，造成全场大面积停电。解决此问题的最好方案是风机具备零电压穿越能力，但受技术和成本限制，目前风机还不具备零电压穿越能力。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种风电场集电线路保护方法及装置，用以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明由如下技术方案实施：

本发明实施例提供了一种风电场集电线路保护方法，包括：

当检测到集电线路发生短路时，判断所述集电线路发生短路的短路类型；当所述集电线路发生三相或两相短路时，启动方向过电流元件和短延时模式；当所述集电线路发生单相接地短路时，启动零序过电流元件和短延时模式。

进一步地，当所述集电线路发生三相或两相短路时，启动方向过电流元件和短延时模式，包括：判断所述集电线路的母线电压是否降至20％额定线电压以下；若所述集电线路的母线电压未降至所述20％额定线电压以下，不启动低电压元件，保护经延时动作于跳闸。

进一步地，所述方法还包括：若所述集电线路的母线电压降至所述20％额定线电压以下，启动所述低电压元件和闭锁延时模式，瞬时动作于跳闸。

进一步地，所述当所述集电线路发生单相接地短路时，启动零序过电流元件和短延时模式，包括：判断所述集电线路的母线电压是否降至20％额定相电压以下；若所述集电线路的母线电压未降至所述20％额定相电压以下，不启动低电压元件，保护经延时动作于跳闸。

进一步地，所述方法还包括：若所述集电线路的母线电压降至所述20％额定相电压以下，启动所述低电压元件和闭锁延时模式，瞬时动作于跳闸。

本发明另一实施例提供了一种风电场集电线路保护装置，包括：

判断模块，判断集电线路发生短路的短路类型；第一启动模块，用于当所述集电线路发生三相或两相短路时，启动方向过电流元件和短延时模式；第二启动模块，用于当所述集电线路发生单相接地短路时，启动零序过电流元件和短延时模式。

进一步地，所述第一启动模块包括：第一判断单元，用于判断所述集电线路的母线电压是否降至20％额定线电压以下；第一维持单元，用于若所述集电线路的母线电压未降至所述20％额定线电压以下，不启动低电压元件，保护经延时动作于跳闸。

进一步地，所述第一启动模块包括：第一启动单元，用于若所述集电线路的母线电压降至所述20％额定线电压以下，启动所述低电压元件和闭锁延时模式，瞬时动作于跳闸。