[发明专利]一种含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法及装置

说明书

本发明涉及配电网保护技术领域，具体提供了一种含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法及装置，包括：获取配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值；基于配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值对被保护线路进行纵联保护。本发明提供的技术方案结合配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值实现了识别含逆变型分布式电源的配电网的两相短路故障和三相金属性短路故障的目的。

技术领域

本发明涉及配电网保护技术领域，具体涉及一种含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法及装置。

背景技术

近年来，为了解决日益严重的能源枯竭和环境问题，清洁能源发电技术，尤其是风力和光伏发电得到了迅速发展和广泛应用，分布式电源接入配电网将成为未来配电网发展的主流。传统配电网通常为单电源的辐射状网络，网络中的潮流分布情况也较为单一，即沿配电线路由电源端流向负荷端。逆变型分布式电源(inverter-based distributedgenerator，IBDG)接入后，配电网网络拓扑结构变得更加复杂，潮流不再是简单的单向流动，这导致故障特征与传统配电网有明显的差异，故障电流方向难以确定，进而影响到配电网的保护控制系统。同时，IBDG具有区别于旋转型分布式电源的故障特征，传统电流保护因而在保护范围、整定配合、选择性等方面面临严峻考验。

因此，为了应对大量逆变型分布式电源接入配电网所带来的影响，保证配电网保护正确动作，设计一种有源配电网保护控制方案有十分重要的意义。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提出了一种含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法及装置。

第一方面，提供一种含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法，所述含逆变型分布式电源的配电网纵联保护方法包括：

获取配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值；

基于配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值对被保护线路进行纵联保护。

优选的，所述被保护线路的正序差动阻抗的计算式如下：

上式中，Z_d为被保护线路的正序差动阻抗，Z₁⁺为被保护线路近电源端的正序差动阻抗，Z₂⁺为被保护线路远电源端的正序差动阻抗，Z_l1为被保护线路总正序阻抗。

进一步的，所述基于配电网中被保护线路的正序差动阻抗、近电源端的正序阻抗以及两端正序电流幅值对被保护线路进行纵联保护，包括：

当所述被保护线路的正序差动阻抗满足第一判据时，通过被保护线路两端安装的纵联保护装置控制被保护线路两端安装的断路器断开；

当所述被保护线路的近电源端的正序阻抗满足第二判据、所述被保护线路的近电源端的正序电流幅值满足第三判据且所述被保护线路的远电源端的正序电流幅值满足第四判据时，通过被保护线路两端安装的纵联保护装置控制被保护线路两端安装的断路器断开。

进一步的，所述第一判据的数学表达式如下：

Z_d≥K_res·Z_res

上式中，K_res为制动系数，Z_res为制动阻抗。

进一步的，所述制动阻抗的计算式如下：

上式中，θ₁₂为被保护线路两侧正序阻抗的相角差。