[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

说明书

本发明实施例公开了一种配电网柔性接地系统线路保护方法及相关设备。该方法包括：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；零序阻抗保护装置开始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输出第二补偿电压；所述线路零序阻抗保护装置实时计算每条线路的零序阻抗；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，并在跳闸预设延时后切断所述故障线路以隔离接地故障。

技术领域

本发明涉及配电网柔性接地保护技术领域，尤其涉及一种配电网柔性接地系统线路保护方法及相关设备。

背景技术

配电网中性点经可控电压源柔性接地方式已广泛应用于国内外配电系统，弥补了当前消弧线圈接地系统不能全补偿故障电流的不足，彻底消除了接地故障点残压和残流引发触电、山火等次生故障风险。可控电压源柔性接地方式可灵活控制故障点电压的幅值、相位和频率，响应速度快，可与配电自动化断路器FTU配合快速隔离故障。

配电网中性点经电压源、电流源柔性接地方式实现了接地故障的主动快速安全处置。然而，柔性接地方式在灭弧时改变了系统中性点零序电压和线路零序电流，常规零序电流保护和零序电压就地闭锁隔离的技术在柔性电源注入时不在适用。针对上述难题，本发明利用柔性电压源、电流源灭弧调节时，故障线路的零序阻抗随之变化，非故障线路零序阻抗不变的原理，进行接地故障线路保护，该方法亦可用于选线装置。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了提供一种可靠的配电网柔性接地系统的线路保护方法，第一方面，本发明提出一种配电网柔性接地系统线路保护方法，上述方法包括：

在目标配电网发生接地故障的情况下，上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，上述第一补偿电压与上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；

在上述第一补偿电压输出第一输出时长后，上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；

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

上述零序阻抗保护装置根据上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上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，上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。

可选的，上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为零序电流；Mod为取模函数。

可选的，上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；