[发明专利]一种适用于多端柔性变电站的保护配置方法

说明书

本发明公开了一种适用于多端柔性变电站的保护配置方法。方法为：将多端柔性变电站分为：交流前保护区，保护范围由交流电源进线到模块化多电平换流器出线；直流前保护区，保护范围由模块化多电平换流器出线到DAB进线；DAB保护区，保护范围由DAB进线到DAB出线；直流后保护区，保护范围由DAB出线到逆变器进线；交流后保护区，保护范围由逆变器出线到交流负载进线；针对不同保护区，采用不同的保护策略，对多端柔性变电站进行保护。本发明能够自由接入直流电源，减少了风电光电等新能源并网时弃光弃风现象的发生，并且对多端柔性变电站进行了完整保护，能够灵活适应多端柔性变电站的多电力电子器件情况。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，特别是一种适用于多端柔性变电站的保护配置方法。

背景技术

随着新能源技术的快速发展，大规模风电光电并网运行。多端柔性变电站与原来将新能源逆变后并网的方法相比，可将新能源经过变压之后直接并入直流电网，省去了建造逆变站的费用。柔性直流配电网的直流线路部分有几百千米并只有交流输入输出两个端口，而多端柔性变电站有多个端口，线路长度也只有几千米，这些特点使得多端柔性变电站的保护不能照搬柔性直流配电网，行波保护也不再适用多端接口的情况。根据柔性变电站的特点，采用纵差保护可保护多端线路，但是这无法覆盖线路全长，对电流互感器之外的线路无法保护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够自由接入直流电源，减少风电光电等新能源并网时弃光弃风现象的发生，并且能够对多端口的柔性变电站进行完整保护的适用于多端柔性变电站的保护配置方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种适用于多端柔性变电站的保护配置方法，将多端柔性变电站，分为交流前保护区、直流前保护区、DAB保护区、直流后保护区和交流后保护区，其中：

交流前保护区，保护范围由交流电源进线到模块化多电平换流器出线，该保护区的主保护设置为纵差保护，后备保护设置为负序电流保护和过负荷保护；

直流前保护区，保护范围由模块化多电平换流器出线到DAB进线，该保护区的主保护设置为纵差保护和横差保护，后备保护设置为过电流保护、低电压保护和不平衡电压保护；

DAB保护区，保护范围由DAB进线到DAB出线，该保护区的保护设置为纵差保护化；

直流后保护区，保护范围由DAB出线到逆变器进线，该保护区主保护设置为纵差保护和横差保护，后备保护为过电流保护、低电压保护和不平衡电压保护；

交流后保护区，保护范围由逆变器出线到交流负载进线，该保护区主保护设置为纵差保护，后备保护为负序电流保护和过负荷保护。

进一步地，所述多端柔性变电站，接口方式采用多端接口方式，系统结构采用三级系统结构；

所述多端接口方式，包括电源输入端的直流电源进线和交流电源进线，负载输出端的直流负载出线和交流负载出线；

所述三级系统结构，包括输入级、隔离级和输出级，其中输入级采用模块化多电平换流器，且与电网相连，将三相交流电压整流为高压直流电；隔离级采用高频变压器DAB，且与模块化多电平换流器出线相连，将高压直流电变换为低压直流电；输出级采用三相逆变器，且与高频变压器出线和三相平衡负载连接，将低压直流电逆变为三相交流电。

进一步地，所述输入级的控制方法采用电压电流双闭环控制及最近电平逼近调制策略。

进一步地，所述输出级的控制方法采用电压外环电流内环双闭环控制策略。

进一步地，其特征在于，所述的交流前保护区，保护范围由交流电源进线到模块化多电平换流器出线，该保护区的主保护设置为纵差保护，后备保护设置为负序电流保护和过负荷保护，具体如下：