[发明专利]一种含逆变器型分布式电源接入配电网的区域保护方法有效
| 申请号： | 201810670271.6 | 申请日： | 2018-06-26 |
| 公开（公告）号： | CN108777476B | 公开（公告）日： | 2019-06-11 |
| 发明（设计）人： | 王慧芳;沈绍斐;何奔腾 | 申请（专利权）人： | 浙江大学 |
| 主分类号： | H02H7/28 | 分类号： | H02H7/28;H02J3/38 |
| 代理公司： | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人： | 忻明年 |
| 地址： | 310058 浙江*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种可用于含逆变器型分布式电源接入配电网的区域保护方法。在含逆变器型分布式电源接入的配电网中，阶段式保护难以可靠检测故障，同时存在故障切除时间长的问题。本发明提出就地保护由低电压闭锁的方向电流保护构成，定值按照保证保护所在线路末端发生故障时具有足够灵敏度进行整定。故障情况下，区域保护收集区域范围内就地保护的启动信息和故障方向信息，依次执行区域保护逻辑判据。区域保护方法可以自适应地调节就地保护动作时间，加速故障切除的同时加强保护之间的协调配合。本发明利用区域范围内的冗余开关量信息，提高了保护方法的选择性、灵敏性和速动性，同时增强了保护方法的容错能力。 | ||
| 搜索关键词： | 区域保护 配电网 分布式电源 逆变器型 保护所在线路 故障方向信息 低电压闭锁 保护动作 发生故障 方向电流 故障切除 加速故障 可靠检测 启动信息 容错能力 冗余开关 收集区域 阶段式 量信息 灵敏度 灵敏性 速动性 自适应 可用 判据 整定 切除 配合 协调 保证 | ||
【主权项】：
1.一种含逆变器型分布式电源接入配电网的区域保护方法，其特征在于：根据就地保护的相对位置，确定区域范围，每个就地保护都可成为区域保护的中心，从该中心点开始向上、下级拓展，包括所关注就地保护的下游、上游、对侧就地保护；收集区域范围内的多点冗余开关量信息，对于包含M个区域保护单元的配电网，当中的M个区域保护单元将分别独立运行，若任何一个区域保护单元检测到开关量信息发生变化，则分别顺序执行配电网区域保护逻辑判据；所述的区域范围是由所关注保护所在母线节点以及与该节点直接邻近的安装有就地保护的母线节点共同构成的范围；采用区域范围内的开关量信息包括就地保护提供的保护启动信号以及故障方向信息；所述的就地保护采用低电压闭锁的方向电流保护，其中的电流定值按照保护对其所在线路末端内发生故障时具有足够的灵敏度进行整定，低电压定值按照额定电压的倍数进行整定，时间定值固定为t0；只有当故障发生在就地保护定义的正方向上，并且低电压元件和过电流元件都启动时，就地保护才发出保护启动信号，所述的正方向是指距离该就地保护最近的母线节点指向保护所在的线路；所述的配电网区域保护逻辑判据具体是：(1)内部故障加速判据：![]()
该条判据表示，如果某条线路两端的就地保护为S(i)和C(i)均启动，记为![]()
则该线路两侧母线所在的区域保护单元都将确认该条线路内部故障，向就地保护S(i)和C(i)对应的断路器发送瞬时跳闸命令；(2)外部故障闭锁判据：![]()
该条判据表示，如果存在就地保护S(i)和它的第j条下级线路就地保护L(i，j)均启动，记为![]()
均表明正方向范围内有故障，则S(i)所在母线对应的区域保护单元将确认故障发生在本线路之外，将就地保护S(i)的时间定值在默认值t0基础上增加一个时间级差Δt；(3)内部故障容错加速判据：![]()
该条判据表示，如果存在就地保护S(i)启动，记为![]()
表明S(i)正方向故障；并且它的所有下级线路就地保护L(i，j)均没有启动，记为![]()
表明下级线路均没有检测到正方向故障；与此同时，由于就地保护C(i)发生故障或者通信链路发生故障，区域保护不能正常收集到就地保护C(i)的相关开关量信息，记为Г(C(i))＝1，则S(i)所在母线对应的区域保护单元将确认故障发生在保护S(i)和C(i)所在线路内部，向就地保护S(i)和C(i)对应的断路器发送瞬时跳闸命令；(4)外部故障容错闭锁判据：![]()
该条判据表示，如果存在就地保护S(i)启动，记为![]()
表明S(i)正方向故障；并且它的对侧就地保护C(i)没有启动，记为![]()
与此同时，就地保护S(i)的下级线路中，存在就地保护L(i，j)发生故障或者通信链路发生故障，区域保护不能正常收集到就地保护L(i，j)的相关信息，记为![]()
则S(i)所在母线对应的区域保护单元将确认故障发生在保护S(i)和C(i)所在线路外部，将就地保护S(i)的时间定值在默认值t0基础上增加一个时间级差Δt。
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和串联后的中电阻接地，用于限制各用于限制配电网内过电压；当中性点位移电压上升到故障启动电压时，即时，判断配电网发生单相接地，首先根据中性点位移电压的值来判断接地故障区，当时，为低阻接地，此时，中性点经和串联后的中电阻接地，采用零序电流比辐法选出单相接地故障线路；当时为高阻接地，此时，将接地电阻转换为经低阻接地，加大故障回路电流，使其满足零序电流互感器检测灵敏度，选出并切除故障故障线路。
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和电流相量
以及母线N的正序电压相量
和电流相量
计算各个公共联接点PCC的正序电压计算值
计算正序电压计算值
与
之间的正序电压差；取上述的n+2个节点中最大的正序电压差作为保护动作值；判断保护动作值是否大于电压整定值；若是，则判定为区内故障，保护动作。本发明适用于分布式电源灵活分散接入配电网，无需增加额外的纵联通道，具有适用性强、可靠性高、在工程实践中实用性强的优点。
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- 2018-11-02 - 2019-04-05 - H02H7/28
- 本发明涉及一种配电网区域故障的保护方法及装置，所述方法包括：根据配电网的智能终端的相邻部件划分配电网的保护区域；利用保护启动判据判断所述保护区域是否为故障区域，并分别对故障区域中的智能终端和非故障区域的智能终端执行保护动作；本发明提供的技术方案，可以对配电网内发生的故障进行的实时检测、定位和隔离，提高了故障处理的可靠性，避免了复杂的整定计算，有效解决了电力系统保护局限性问题。
- 配电网无通道保护的备用电源自动投入装置的投入策略-201710956025.2
- 华亮亮;张军;金恩淑;张恺;韩慧;宣晓辰;于泽龙 - 国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司;东北电力大学;国家电网公司
- 2017-10-15 - 2019-03-29 - H02H7/28
- 本发明涉及继电保护技术领域，是一种配电网无通道保护的备用电源自动投入装置的投入策略，其特点是，包括的步骤有：通过配电线路无通道保护整定时间与备自投动作整定时间的配合，在联络线环网开关所连母线没有故障的前提下，任意单相电压在最长故障切除时间tset之外仍低于整定值，备用电源自动投入装置快速投入。具有科学合理，判别准确，自愈性强，灵敏度高，能够缩短用户的停电时间等优点。特别适用于20kV“花瓣”状的配电网无通道过电流保护。
- 一种分布式配电线路保护方法-201610807705.3
- 宋志伟;朱中华;余群兵;金震;董凯达;王彦国 - 南京南瑞继保电气有限公司;南京南瑞继保工程技术有限公司
- 2016-09-07 - 2019-03-26 - H02H7/28
- 本发明一种分布式配电网线路保护方法，适用于有旋转型分布式电源接入或者合环运行的配电网线路。所述方法将配电网开关视为节点，且于每个节点处配置一套分布式配电保护终端装置。本发明的特点在于：无需依赖配电自动化主站系统，安装于各节点处的配电保护终端一方面通过就地采样模块采集本地电压电流数据以及断路器/负荷开关位置，另一方面通过横向通信交互数据，综合本地及相邻节点的信息，定位并隔离故障点。所述方案在断路器/负荷开关拒动时，终端亦能根据自身及相邻开关的信息启动失灵保护，确保在”N‑1”条件下正确隔离故障。所述方案亦能在终端间的通信发生“N‑1”故障时，依靠容错保护定位并隔离故障点，从而提高配电网供电可靠性。
- 基于AT供电方式馈线电流矩阵法判断AT短路故障区段的方法-201711314151.4
- 董志杰;陈兴强;崔校玉;杨振龙;邢晓乾;李波;姚晓云;董晨阳;刘聪;王芳 - 中国铁路设计集团有限公司
- 2017-12-12 - 2019-03-05 - H02H7/28
- 本发明提供一种基于AT供电方式馈线电流矩阵法判断AT短路故障区段的方法，该方法利用AT供电方式的故障时变电所(SS)馈线电流，AT所(AT)馈线电流，分区所(ATS)馈线电流形成馈线电流矩阵及馈线开关动作状态形成开关动作矩阵，通过这两个矩阵乘积形成故障数据矩阵快速判断短路故障发生在哪一个区段(AT1、AT2、AT3、AT4),切除故障区段，缩小事故范围，实现AT供电方式牵引供电系统智能化。本发明的效果是该方法使得通过馈线电流矩阵和开关动作矩阵关系快速判断短路故障区段，将开关动作矩阵的开关量作为触发开关动作的命令，可快速隔离故障区段，降低短路故障对AT供电系统的影响，提高牵引供电系统智能化水平。
- 一种基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统-201820828704.1
- 张永征;邓占锋;赵国亮;蔡林海;陆振纲;戴朝波;宋洁莹;许烽;王朝亮 - 全球能源互联网研究院有限公司;国网浙江省电力有限公司;国家电网有限公司
- 2018-05-31 - 2019-03-05 - H02H7/28
- 本实用新型实施例提供一种基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统，配电网包括：依次连接的高压交流母线、变压器、中压交流母线、交流线路和柔性多状态开关；柔性多状态开关包括：换流器、设置于换流器两端的直流母线和与直流母线相连的直流线路；分区保护配置系统包括：配置于高压交流母线的高压交流母线保护器、配置于变压器的变压器保护器、配置于中压交流母线的中压交流母线保护器、配置于交流线路的交流线路保护器、配置于换流器内部的换流器保护器、配置于直流母线的直流母线保护器以及配置于直流线路的直流线路保护器。本实用新型实施例通过对基于柔性多状态开关的配电网配置分区保护，实现了对整个配电网的全面有效、可靠的保护。
- 一种T型结构矿井高压电网自动短路计算方法-201710342393.8
- 吴君;王新良;张博文;赵军营;李小杰 - 河南理工大学
- 2017-05-16 - 2019-03-01 - H02H7/28
- 本发明公开T型结构矿井高压电网自动短路计算方法，属于煤矿高压电网短路计算技术领域，首先依据矿井高压供电系统图中电气设备之间的连接关系生成干路节点与干路节点的关联矩阵，进线节点与干路节点的关联矩阵；再者计算干路节点与支路节点最终供电关联矩阵并完成矩阵运算；其次依据单向图的连通性，计算支路节点与支路节点供电关联矩阵和支路节点与干路节点最终供电关联矩阵并完成矩阵运算；最后当支路节点直接控制的线路发生短路故障时，完成矿井高压供电系统自动短路计算。本发明采用T型结构的高压供电系统，在发生短路故障时，限制煤矿高压供电系统的供电级数，避免矿井高压电网由于越级跳闸而导致大面积停电事故发生。
- 大规模分布式光伏电源接入后的配电网线路距离保护方法-201710791291.4
- 张弛;曾杰;赵伟;钟国彬;梅成林;赵景飞;谢宁;徐琪;张威;罗敏;孟金岭;邓凯;王超;易斌;徐凯琪 - 广东电网有限责任公司电力科学研究院
- 2017-09-05 - 2019-02-26 - H02H7/28
- 本发明公开了一种大规模分布式光伏电源接入后的配电网线路距离保护方法，包括：针对配电网光伏下游故障线路系统侧保护超范围误动的问题，在光伏电源并网点下游的线路系统侧设置相对短延时三段式方向圆特性距离保护；针对光伏上游故障线路负荷侧无法切断故障的问题，在光伏电源并网点上游的线路负荷侧设置相对长延时三段式方向圆特性距离保护；并将上述两种保护方式与无光伏电源接入的母线首端送出线路系统侧电流保护共同配合。本发明不受光伏出力条件影响，解决了光伏接入配电网送电线路后下游线路系统侧保护电流阈值整定计算困难与光伏接入点上游负荷侧光伏故障电流无法切断的问题，保证了线路故障的可靠切除，提高了光伏接入配电网的系统运行安全性和可靠性。
- 一种具有自适应限流能力的直流固态断路器控制方法-201710399243.0
- 李斌;何佳伟 - 天津大学
- 2017-05-31 - 2019-02-22 - H02H7/28
- 本发明公开了一种具有自适应限流能力的直流固态断路器及其控制方法，所述直流固态断路器的拓扑结构为由两个单向导通可关断桥臂和两个二极管串联桥臂所构成的H桥电路；其中，两个单向导通可关断桥臂分别与两个二极管串联桥臂同向串联，构成两个串联支路，所述串联支路彼此并联，两个串联支路并联时遵循同类型桥臂构成公共连接点的原则；直流电抗器L与直流偏置电源的串联支路连接到两个单向导通可关断桥臂的公共连接点和两个二极管串联桥臂的公共连接点上；直流线路则分别与单向导通可关断桥臂和二极管串联桥臂的两个公共连接点相连。本发明能够实现故障限流、保护与断流之间的有效配合，确保剩余网络的可靠故障穿越。
- 接入分布式电源的低压配电网中断路器保护的配置方法-201510047500.5
- 王文焕;杨国生;李伟;王晓阳;刘宇;管益斌;朱卫平 - 国家电网公司;中国电力科学研究院;江苏省电力公司
- 2015-01-29 - 2019-02-15 - H02H7/28
- 本发明提供了一种接入分布式电源的低压配电网中断路器保护的配置方法，其包括以下步骤：I、确定所述低电压配电网的网络拓扑结构；II、确定所述低电压配电网中分布式电源的接入方式和所述分布式电源的负荷分配情况；III、确定所述分布式电源提供的故障电流；IV、确定所述断路器的额定电流范围；V、确定所述低电压配电网不同点发生故障后所述断路器流过的故障电流大小和方向；VI、确定所述断路器的三段式过流保护的定值。该方法能够综合考虑系统故障特性、分布式电源故障特性、故障点的具体位置来选择配置断路器的三段式过流保护的具体定值，可以很大地提高保护的灵敏度，提高保护的可靠性。
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