[发明专利]基于零序电流阻容成分的逆变型电站纵联保护装置及方法

说明书

本发明公开了基于零序电流阻容成分的逆变型电站纵联保护装置及方法，装置部分中包括安装在目标逆变型电站联络线路中升压站母线侧的系统侧断路器及与系统侧断路器通信连接的系统侧控制装置，还包括安装在目标逆变型电站联络线路中电源母线侧的电源侧断路器及与电源侧断路器通信连接的电源侧控制装置。方法部分通过采集目标逆变型电站联络线路中升压站母线侧零序电流及目标逆变型电站联络线路中电源母线侧零序电流并进行逻辑判断，准确区分区内和区外故障，进而进行保护动作。与现有技术相比，在汇集系统全范围内兼顾保护的选择性和速动性的同时，降低了硬件要求，进而降低了工程建设投入。

技术领域

本发明涉及电网继电保护技术领域，特别的涉及基于零序电流阻容成分的逆变型电站纵联保护装置及方法。

背景技术

大力发展清洁能源是解决传统化石能源短缺和环境问题日益严重的必然选择，近年来，以太阳能光伏电源、永磁直驱风电机组、燃气轮机电源和燃料电池发电系统为代表的逆变型电源得到了大力的发展，而大规模场站级集中式接入电力系统是逆变型电源并网的主要形式。大型逆变型电站的汇集系统大量使用电缆线路，为了有效地降低单相接地故障时的过电压水平，已广泛采用中性点经电阻接地的运行方式。逆变型电源复杂的故障特征以及中性点运行方式的变化都给继电保护研究带来了巨大的困难和挑战。

目前逆变型电站中压汇集系统单相接地故障的主保护主要是零序电流保护，受原理所限，电流保护难以在全范围内兼顾保护的选择性和速动性，因此存在保护与逆变型电源低电压穿越失去配合关系的风险。为了解决这一问题，目前只能通过装设纵联零序电流差动保护装置，但该保护装置要求线路两侧实现同步采样，并且需要通过通信通道实时传输零序电流的采样信息，传输数据量大，这对于通信通道以及保护装置的硬件要求非常高，会加大工程建设投入，并且还需要对电压进行测量，进一步提高了对硬件的要求。

因此，如何在汇集系统全范围内兼顾保护的选择性和速动性的同时，降低硬件要求，进而降低工程建设投入，成为了本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何在汇集系统全范围内兼顾保护的选择性和速动性的同时，降低硬件要求，进而降低工程建设投入。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

基于零序电流阻容成分的逆变型电站纵联保护装置，每根联络线上均安装有所述逆变型电站纵联保护装置，每个所述逆变型电站纵联保护装置包括系统侧组件及电源侧组件，系统侧组件包括安装在目标逆变型电站联络线路中升压站母线侧的系统侧断路器及与系统侧断路器通信连接的系统侧控制装置，电源侧组件包括安装在目标逆变型电站联络线路中电源母线侧的电源侧断路器及与电源侧断路器通信连接的电源侧控制装置，系统侧控制装置与电源侧控制装置均由逻辑电路组成，能够基于零序电流的大小控制系统侧断路器及电源侧断路器的开合。