[发明专利]一种配电网柔性接地系统线路保护方法及相关设备

权利要求书

1.一种配电网柔性接地系统线路保护方法，其特征在于，包括：

在目标配电网发生接地故障的情况下，所述目标配电网每条线路的柔性接地装置的电压源输出第一补偿电压，其中，所述第一补偿电压与所述接地故障对应电压的故障相相反；

零序阻抗保护装置检测到接地故障，实时计算每条线路的零序阻抗；

在所述第一补偿电压输出第一输出时长后，所述柔性接地装置的电压源调整输出电压以连续输出第二补偿电压，输出第二输出时长后退出电压源补偿模式；

所述零序阻抗保护装置实时计算每条线路零序阻抗，其中，所述零序阻抗包括最大零序阻抗、最小零序阻抗；

所述零序阻抗保护装置根据所述零序阻抗确定满足零序阻抗保护条件和零序电压保护条件的故障线路，并在线路断路器跳闸预设延时后切断所述故障线路以隔离接地故障；

当不存在线路满足零序阻抗保护条件和零序电压保护条件的情况下，所述柔性接地装置的电压源在补偿预设延时后继续输出第一补偿电压。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述零序阻抗保护装置计算每条线路的零序阻抗，包括：

零序阻抗保护装置根据零序阻抗计算公式计算每条线路的零序阻抗，其中，零序阻抗计算公式为：

式中，Z_0i为第i个零序保护装置安装点的零序阻抗值；第i个零序保护装置安装点的零序电压；第i个零序保护装置安装点的零序电流；Mod为取模函数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柔性接地装置的电压源调整输出电压以输出第二补偿电压，包括：

所述柔性接地装置的电压源调整输出电压的幅值U_s和/或相位ψ以输出第二补偿电压，第二补偿电压可以是连续多个不同的电压；

第二补偿电压的确定与接地过渡阻抗Z_ABC、阻抗变化量保护定值Z_zd相关，为故障相电源电压，C为故障线路对地电容，| |为绝对值，所述阻抗变化量保护定值Z_zd由下列确定：

4.如权利要求1所述的方法其特征在于，所述零序阻抗保护条件为在所述第一时长和所述第二时长内的零序阻抗偏差ΔZ大于或等于阻抗变化量保护定值Z_zd，其中，所述零序阻抗偏差ΔZ为所述最大零序阻抗和最小零序阻抗的差值；

所述零序电压保护条件为退出电压源补偿模式时，测量获得的零序电压整定值U_0z。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述阻抗变化量保护定值Z_zd根据隔离故障的灵敏度整定设置，其中，所述阻抗变化量保护定值Z_zd依据需要检测的过渡阻抗Z_ABC确定。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述零序电压整定值U_0z大于8V。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述跳闸预设延时是根据所述零序阻抗保护装置在线路中的安装位置确定的，靠近母线的零序阻抗保护装置的跳闸预设延时大于远离母线的零序阻抗保护装置的预设跳闸延时，所述预设跳闸延时级差为大于或等于0.1秒。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述补偿预设延时大于所述跳闸预设延时。

9.一种配电网柔性接地系统线路保护相关设备，其特征在于，能够实现权利要求1-8所述的任一项配电网柔性接地保护方法，包括：柔性接地装置和零序阻抗保护装置。

10.如权利要求9所述的配电网柔性接地系统线路保护相关设备，其特征在于，所述零序阻抗保护装置包括：电压传感器单元、电流传感单元、控制计算单元、跳闸单元；其中，所述电压传感单元用于将高压电压变换为低压电压、电流、频率等信号以便采集计算；所述电流传感单元用于将高压零序电流变换为低压电压、电流、频率等信号以便于采集计算；所述控制计算单元用于计算线路零序阻抗值和零序阻抗值的最大值和最小值的差值，并判定是否进行跳闸；所述跳闸单元根据所述控制计算单元的指令控制断路器闭合或分断。