一種分布式電源接入的配電網(wǎng)方向過流保護在線整定方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及配電網(wǎng)繼電保護技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種分布式電源接入的配電網(wǎng) 方向過流保護在線整定方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，我國的電力網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐步形成為跨區(qū)域、大規(guī)模的現(xiàn) 代化互聯(lián)電網(wǎng)。繼電保護裝置作為保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的第一道屏障，是保障電力 系統(tǒng)穩(wěn)定的最基本也是最重要的技術(shù)手段。
[0003] 在實現(xiàn)過程中，傳統(tǒng)技術(shù)至少存在如下問題：雖然在配電網(wǎng)中基于斷路器的階段 式電流保護獲得了較為廣泛的應(yīng)用，但隨著通過逆變器并網(wǎng)的分布式電源大量接入配電網(wǎng) 運行，分布式電源短路電流的注入給配電網(wǎng)過流保護的配置和定值整定都帶來了影響。一 方面在電網(wǎng)的實際工作中，繼電保護裝置的定值都是在離線狀態(tài)計算獲得的，導(dǎo)致無法跟 蹤網(wǎng)絡(luò)變化，不能滿足靈敏度與選擇性的要求，過流保護定值不是最優(yōu)。另外，由于分布式 電源并網(wǎng)后配電網(wǎng)運行方式的多樣性，使得配電網(wǎng)過流保護變得更加復(fù)雜，過流保護定值 不能適用配電網(wǎng)當(dāng)前的運行方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要針對分布式電源接入配電網(wǎng)需要及時優(yōu)化過流保護定值以適應(yīng)配 電網(wǎng)當(dāng)前運行方式的問題，提供一種分布式電源接入的配電網(wǎng)方向過流保護在線整定方法 及系統(tǒng)。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案的實施例為：
[0006] -方面，提供了一種分布式電源接入的配電網(wǎng)方向過流保護在線整定方法，包括 以下步驟：
[0007] 從配電自動化系統(tǒng)獲取分布式電源以及所述分布式電源接入饋線的基本參數(shù)信 息和實時運行數(shù)據(jù)；
[0008] 基于基本參數(shù)信息和實時運行數(shù)據(jù)建立饋線的饋線短路計算模型；
[0009] 基于饋線短路計算模型對饋線進行短路電流計算，獲得饋線的短路電流值；
[0010] 基于短路電流值，對分布式電源以及饋線的過流保護定值進行靈敏度校驗；
[0011] 在靈敏度校驗的結(jié)果不合格時，基于短路電流值對分布式電源以及饋線進行在線 整定計算。
[0012] 另一方面，提供了一種分布式電源接入的配電網(wǎng)方向過流保護在線整定系統(tǒng)，包 括：
[0013] 數(shù)據(jù)接口模塊，用于從配電自動化系統(tǒng)獲取分布式電源以及分布式電源接入的饋 線的基本參數(shù)信息和實時運行數(shù)據(jù)；
[0014] 建模模塊，用于基于基本參數(shù)信息和實時運行數(shù)據(jù)建立饋線的饋線短路計算模 型；
[0015] 短路電流確定模塊，用于基于饋線短路計算模型對饋線進行短路電流計算，獲得 饋線的短路電流值；
[0016] 定值校驗?zāi)K，用于基于短路電流值，對分布式電源以及饋線的過流保護定值進 行靈敏度校驗；
[0017] 在線整定計算模塊，用于在靈敏度校驗的結(jié)果不合格時，基于短路電流值對分布 式電源以及饋線進行在線整定計算。
[0018] 上述分布式電源接入的配電網(wǎng)方向過流保護在線整定方法及系統(tǒng)，因為根據(jù)配電 網(wǎng)運行方式的變化對過流保護定值進行在線重新計算，在上級電網(wǎng)運行方式變化，分布式 電源投入或退出運行，饋線運行方式改變時，實現(xiàn)含分布式電源的饋線短路電流計算和過 流保護定值在線整定計算及校驗，所以提高了保護定值在配電網(wǎng)當(dāng)前運行方式下的適用 性，優(yōu)化了保護定值的計算，進而實現(xiàn)了分布式電源和配電網(wǎng)繼電保護的協(xié)同配合，保障分 布式電源和配電網(wǎng)的運行安全。
【附圖說明】
[0019] 通過附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的更具體說明，本發(fā)明的上述及其它目 的、特征和優(yōu)勢將變得更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分，且并未刻 意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。
[0020] 圖1為本發(fā)明分布式電源接入的配電網(wǎng)方向過流保護在線整定方法實施例1的流 程圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明分布式電源接入的配電網(wǎng)方向過流保護在線整定方法實施例2的流 程圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明分布式電源接入的配電網(wǎng)方向過流保護在線整定方法實施例1或2 建立饋線短路計算模型的流程圖；
[0023] 圖4為本發(fā)明分布式電源接入的配電網(wǎng)方向過流保護在線整定系統(tǒng)實施例1的示 意圖；
[0024] 圖5為本發(fā)明分布式電源接入的配電網(wǎng)方向過流保護在線整定系統(tǒng)實施例2的示 意圖；
[0025] 圖6為本發(fā)明分布式電源接入的配電網(wǎng)方向過流保護在線整定系統(tǒng)實施例1或2 的建模模塊的示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中 給出了本發(fā)明的首選實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所 描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容更加透徹全面。
[0027] 除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的 技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具 體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語"及/或"包括一個或多個 相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0028] 本發(fā)明分布式電源接入的配電網(wǎng)方向過流保護在線整定方法實施例1 :
[0029] 如圖1所示，分布式電源接入的配電網(wǎng)方向過流保護在線整定方法包括：
[0030] 步驟S11 :從配電自動化系統(tǒng)獲取分布式電源以及所述分布式電源接入饋線的基 本參數(shù)信息和實時運行數(shù)據(jù)；
[0031] 步驟S12:基于基本參數(shù)信息和實時運行數(shù)據(jù)建立饋線的饋線短路計算模型；
[0032] 步驟S13:基于饋線短路計算模型對饋線進行短路電流計算，獲得饋線的短路電 流值；
[0033] 步驟S14:基于短路電流值，對分布式電源以及饋線的過流保護定值進行靈敏度 校驗；
[0034] 步驟S15 :判斷校驗結(jié)果；
[0035] 步驟S16 :在靈敏度校驗的結(jié)果不合格時，基于短路電流值對分布式電源以及饋 線進行在線整定計算。
[0036] 具體為：從配電自動化系統(tǒng)獲取分布式電源及其接入饋線的基本參數(shù)信息；從配 電自動化系統(tǒng)獲取分布式電源及其接入饋線的實時運行數(shù)據(jù)；建立含分布式電源的饋線短 路計算模型；對含分布式電源的饋線進行短路電流計算；對分布式電源并網(wǎng)點、接入點以 及饋線出線開關(guān)和自動化開關(guān)的方向過流保護定值進行靈敏度校驗；在校驗不合格時對分 布式電源并網(wǎng)點、接入點以及饋線出線開關(guān)和自動化開關(guān)的方向過流保護進行在線整定計 算。
[0037] 本發(fā)明提供了分布式電源及其接入饋線的短路計算和過流保護定值在線整定所 需要的基本參數(shù)信息和實時運行數(shù)據(jù)。分布式電源及其接入饋線的基本參數(shù)信息包括：分 布式電源所接入饋線的線路阻抗及其連接關(guān)系，分布式電源發(fā)電專用箱變阻抗及其接入線 路阻抗等信息；分布式電源及其接入饋線的實時運行數(shù)據(jù)包括：分布式電源運行狀態(tài)、上 級電網(wǎng)等值阻抗、饋線出線開關(guān)和自動化開關(guān)狀態(tài)等。
[0038] 如步驟S12和S13,本發(fā)明提供了含分布式電源的饋線短路計算模型，由于含分布 式電源的饋線短路電流包括上級電網(wǎng)提供的短路電流和分布式光伏提供的短路電流，因此 建立饋線短路計算模型的步驟以饋線為單位。基于以上饋線短路計算模型，本發(fā)明對含分 布式電源的饋線進行短路電流計算以獲得饋線的短路電流值，具體如下所述。
[0039] 首先，基于出線開關(guān)和自動化開關(guān)的實時狀態(tài)建立饋線包含的設(shè)備和分布式電源 的拓?fù)溥B接關(guān)系，形成饋線實時電氣島，以饋線實時電氣島為單位建立短路計算模型。
[0040] 其次，基于所述短路計算模型分別以上級電網(wǎng)提供的短路電流和分布式電源提供 的短路電流建立計算模型。
[0041] 其中，以上級電網(wǎng)提供的短路電流建立計算模型的方法為：在給定運行方式下，饋 線某節(jié)點K1處發(fā)生短路故障時，根據(jù)短路故障類型不同，上級電網(wǎng)輸出的最大短路電流和 最小短路電流分別為
[0042]
(n
[0043] (2)
[0044] Es為系統(tǒng)等值電源，XsS系統(tǒng)當(dāng)前運行方式下的等值阻抗，X為饋線首端至故障點 K1處的線路阻抗。
[0045] 在本發(fā)明提供的計算公式中，將上級電網(wǎng)提供的短路電流方向為由饋線首端指向 故障點方向規(guī)定為正向；將分布式電源提供的短路電流方向為由分布式電源指向故障點方 向規(guī)定為反向。
[0046] 由于流經(jīng)饋線某節(jié)點K2處的短路電流是上級電網(wǎng)提供的短路電流和分布式電源 提供的短路電流的疊加，即合成由上級電網(wǎng)和所述分布式電源提供的短路電流建立的計算 模型，得到饋線短路計算模型的方法為：
[0047] 當(dāng)該節(jié)點在故障點至饋線首端所經(jīng)線路時，流經(jīng)該節(jié)點的短路電流為正向，其最 大和最小短路電流值分別為
[0050] 叫為匯入該節(jié)點至饋線首端所經(jīng)線路的分布式電源數(shù)量，n2為匯入該節(jié)點至故障 點所經(jīng)線路的分布式電源數(shù)量，XUl為第i個分布式電源匯入點至饋線首端的線路阻抗，X2il 為第i個分布式電源匯入點至故障點的線路阻抗，INil為其中第i個分布式電源的額定電 流。
[0051] 當(dāng)該節(jié)點不在故障點至饋線首端所經(jīng)線路時，流經(jīng)該節(jié)點的短路電流為反向，其 值為
[0052]
(5)
[0053] m