[发明专利]适用于多端弱馈电源型配电网的自适应多端电流差动保护方法

说明书

一种适用于多端弱馈电源型配电网的自适应多端电流差动保护方法，能够在多端弱馈电源型配电网中准确识别保护区域内部故障和外部故障，具有较高的可靠性和灵敏性；并根据故障选取动作量、制动量及制动系数，构造自适应的多端电流差动保护动作判据，不需要为了整定保护定值而进行精确的短路电流计算，具有较好的自适应性和广泛的适用性。

技术领域

本发明属于电力系统及自动化技术领域，涉及继电保护，特别涉及一种适用于多端弱馈电源型配电网的自适应多端电流差动保护方法。

背景技术

随着新能源的发展，大规模分布式电源多点T接接入的新型配电网正在广泛地建设。由于分布式电源具有故障电流幅值受限的特点，新型配电网呈现出一端强电源而其他端全部为分布式弱馈电源的情况，随着电力电子变压器的推广应用，甚至还会出现多端都是弱馈电源的场景。而多端弱馈电源型配电网对保护的可靠性、灵敏性提出了全新的要求，传统的配电网继电保护原理和方案已不再适用。随着通信技术的发展和一二次融合开关的广泛应用，多端差动保护成为了可行甚至优选的方案。

目前，适用于T接线路的三端差动保护在实际工程中得到了一定的应用，但应用场景多为两端强电源中间T接一个弱馈电源的系统，并不适用于一端强电源而其他端弱馈电源乃至多端都是弱馈电源的场景。现有的适用于多点T接输电线路的四端及以上的多端差动保护，其动作方程主要考虑的是如何消除长距离高压输电线路中分布电容电流对差动保护的影响，并不适用于线路距离短但多端为弱馈电源的配电网。现有的适用于一端强电源而其他端弱馈电源的有源配网多端差动保护，在新能源占比不断提高的多端弱馈电源型配电网中，保护动作的灵敏性和可靠性无法兼得。另外，在多端弱馈电源型配电网中，分布式电源多点接入使得配电网变成了一个高维非线性有源网络，传统基于线性网络分析的故障计算方法不再适用，必须要用迭代的方法来进行短路电流计算，而现有的迭代算法的收敛性和准确性还难以满足保护算法的需要，很难进行精确的保护定值整定计算，保护的灵敏性难以得到保证。

因此，针对现有差动保护技术在多端弱馈电源的场景中无法适用的问题，本发明提出了一种适用于多端弱馈电源型配电网的自适应多端电流差动保护方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于多端弱馈电源型配电网的自适应多端电流差动保护方法，可在多端弱馈电源型配电网中准确识别保护区域内部故障和外部故障，具有较高的可靠性和灵敏性；同时，不需要为了整定保护定值而进行精确的短路电流计算，具有较好的自适应性和广泛的适用性。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

1、一种适用于多端弱馈电源型配电网的自适应多端电流差动保护方法，其特征在于：所述方法的步骤为：

S1、分析多端弱馈电源型配电网中不同位置发生短路故障时多端电流的故障特性

多端弱馈电源型配电网中，PET表示电力电子变压器，LD表示负荷，PV是光伏电站，ESS是储能电站，光伏和储能都属于逆变电源，其等效输出电流模型为：

式中：U_pcc(1)为当前并网点正序相电压有效值；

U_pcc(1).N为额定运行状态下的并网点正序相电压有效值；

I_DGm.N为额定电流幅值；

P_ref.N为额定有功参考值；

P_ref为当前的有功参考值；

是输出电流；

i_d(1)、i_q(1)分别是输出电流正序分量的d、q轴分量；

为的相位；