含有分布式電源接入的智能電網(wǎng)的過電流保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種過電流保護(hù)方法，更具體的說，尤其設(shè)及一種含有分布式電源接 入的智能電網(wǎng)的過電流保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國對智能電網(wǎng)建設(shè)非常重視。國家電網(wǎng)已經(jīng)公布了"智能電網(wǎng)"的發(fā)展計劃，制 定了我國"智能電網(wǎng)"的戰(zhàn)略目標(biāo)，即發(fā)展和建設(shè)堅強(qiáng)的智能電網(wǎng)。所謂智能電網(wǎng)是指利用 先進(jìn)的技術(shù)提高電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)換效率、電力利用率、供電質(zhì)量和可靠性等方面性能的 新型電網(wǎng)，它建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先 進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法W及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安 全、經(jīng)濟(jì)、高效。
[0003]目前智能電網(wǎng)的相關(guān)研究主要體現(xiàn)在4個方面，包括高級量測體系（AMI)、高級配 電運行（ADO)、高級輸電運行（ATO)和高級資產(chǎn)管理（AAM)。高級配電運行中包含分布式電 源運行、微電網(wǎng)運行和高級配電自動化等。分布式發(fā)電并入配電網(wǎng)時，會對電網(wǎng)的潮流、電 壓和運行穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。造成運些影響的主要原因是原有系統(tǒng)中潮流的單項模式 由于分布式電源的接入而發(fā)生了改變。同時，分布式電源聯(lián)網(wǎng)運行后，可能引起系統(tǒng)電壓和 頻率的偏差、電壓波動和閃變等問題，從而影響到系統(tǒng)的電能質(zhì)量。
[0004] 為了更好的利用分布式能源，解決分布式電源入網(wǎng)的問題，微電網(wǎng)的概念被引入 到智能電網(wǎng)中。微電網(wǎng)從系統(tǒng)觀點看問題，將發(fā)電機(jī)、負(fù)荷、儲能裝置及控制裝置等結(jié)合，形 成一個單一可控的單元，微電網(wǎng)中的電源多為微電源，亦即含有電力電子界面的小型機(jī)組， 包括微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池、光伏電池W及超級電容、飛輪、蓄電池等儲能裝置。微電網(wǎng)不 僅解決了分布式電源的大規(guī)模接入問題，充分發(fā)揮了分布式電源的各項優(yōu)勢，還為用戶帶 來了其他多方面的效益。研究微電網(wǎng)作為智能配電網(wǎng)發(fā)展環(huán)節(jié)中的重要方面，具有積極的 意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了克服上述技術(shù)問題的缺點，提供了一種含有分布式電源接入的智能電 網(wǎng)的過電流保護(hù)方法。
[0006] 本發(fā)明的含有分布式電源接入的智能電網(wǎng)的過電流保護(hù)方法，其特別之處在于， 通過W下步驟來實現(xiàn)：
[0007] a).電路的簡化和參數(shù)設(shè)定，電路系統(tǒng)中依次設(shè)置有線路L1、L2和L3,分布式電源 DG接于Ll與L2之間，電路系統(tǒng)的等值電動勢、阻抗分別為Es、Zs,分布式電源DG的等值電 動勢、阻抗分別為Ew、Zw,線路11、L2和L3的阻抗分別為Zi、Z2、Zs;線路11、L2和L3中分 別設(shè)置有保護(hù)QF1、QF2、QF3,其分別稱為保護(hù)1、保護(hù)2和保護(hù)3 ;線路Ll前端的母線記為 A，Ll與L2之間的母線記為B，L2與L3之間的母線記為C;
[000引b).計算保護(hù)1的I段整定值，分布式電源DG接入電路系統(tǒng)后，線路Ll末端發(fā)生 短路時，通過如下公式（I)求取保護(hù)I的I段整定值/fw:
(1)
[0010] 式中，為電流保護(hù)I段的可靠系數(shù)；巧,>胃為最大運行方式下，線路Ll末端發(fā) 生=相短路時流過的電流；
[0011] C).計算線路L2的故障電阻，當(dāng)線路L2發(fā)生故障時，設(shè)線路L2的故障電阻為 Z'2,并將整個電路系統(tǒng)視為無窮大系統(tǒng)，即取Es= 1，可得：
(2)
[0013]式中，At/為電流保護(hù)H段的可靠系數(shù);為最大運行方式下，線路L2末端發(fā) 生=相短路時流過的電流，的計算表達(dá)式如公式（3)所示：
獄
[0015] 根據(jù)公式（2)和（3)可求出電路L2的故障電阻Z' 2如公式（4)所示：
(4)
[0017] d).求取Edc和Zw,公式做和公式（4)中的Ed郝Zd河通過故障前、故障后分布 式電源DG線路上的電流值和母線B處電壓值計算求得：
m
[0019] 式中，U'B為故障前測得的母線B處的電壓值，1'De為故障前測得分布式電源DG 支路中的電流值；式中，U"B為故障后測得的母線B處的電壓值，I"Dt;為故障后測得分布 式電源DG支路中的電流值；
[0020] e).求取流過保護(hù)1的短路電流，當(dāng)在Z'2處發(fā)生故障時，通過公式（6)求取流 過保護(hù)1的短路電流Iki:
[002引 f).求取保護(hù)1的II段整定值，當(dāng)接入分布式電源DG后，保護(hù)1的II段整定值 /品,通過公式（7)進(jìn)行求?。?br>[0024] /左,=的(7)
[00巧]g).求取保護(hù)2的I段整定值，接入分布式電源DG后保護(hù)2的I段整定值/心;通 過公式（8)進(jìn)行求?。?br>[0027]其中，Es=I;
[002引根據(jù)求取的保護(hù)1的I段整定值片,.1、'保護(hù)1的II段整定值/左1和保護(hù)2的I段 整定值片P;作為過電流保護(hù)的參考電流，實現(xiàn)對整個線路系統(tǒng)的保護(hù)。
[0029] 本發(fā)明的含有分布式電源接入的智能電網(wǎng)的過電流保護(hù)方法，步驟b)中，電路保 護(hù)I段的可靠系數(shù)Ki,的取值范圍為1. 2~1. 3 ;步驟C)中，電流保護(hù)II段的可靠系數(shù)A及 的取值范圍為1. 1~1. 15。
[0030] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的智能電網(wǎng)的過電流保護(hù)方法，在電網(wǎng)電路中有分 布式電源DG接入的情況下，電路系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時傳統(tǒng)的過電流保護(hù)方法不再適用， 本發(fā)明的方法將分布式電源DG的分流和作為電源的作用考慮進(jìn)入，對保護(hù)1的的I段整定 值瑞,、保護(hù)1的II段整定值1蓋,1和保護(hù)2的I段整定值重新進(jìn)行計算，利用重新計算 后的電流整定值作為過電流保護(hù)的參考值，有效地實現(xiàn)了對智能電網(wǎng)的過電流保護(hù)作用。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明的含有分布式電源接入的智能電網(wǎng)的電路原理圖；
[0032] 圖2為線路L2中的F點發(fā)生故障時含有分布式電源接入的智能電網(wǎng)的等效電路 圖。
【具體實施方式】
[0033] 下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0034] 如圖1所示，給出了本發(fā)明的含有分布式電源接入的智能電網(wǎng)的電路原理圖，圖2 給出了線路L2中的F點發(fā)生故障時含有分布式電源接入的智能電網(wǎng)的等效電路圖，結(jié)合圖 1和圖2給出本發(fā)明的含有分布式電源接入的智能電網(wǎng)的過電流保護(hù)方法，其通過W下步 驟來實現(xiàn)：
[0035] a).電路的簡化和參數(shù)設(shè)定，電路系統(tǒng)中依次設(shè)置有線路L1、L2和L3,分布式電源 DG接于Ll與L2之間，電路系統(tǒng)的等值電動