CN101552461A - 含分布式电源配电网保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力系统配电网继电保护技术领域，涉及一种含分布式电源配电网保护方法，该方法对于在配电网母线处接有一个或一个以上的分布式电源的情况，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，同时在该区域采用带有方向元件的定时限过电流保护方式；对于在配电网非母线之处接有至少一个分布式电源的情况，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，在其下游区域，加装过电流保护装置，并对整个区域采用反时限过电流保护方式。本发明通过对传统的电流保护配置进行了改进，保证了含DG配电系统故障的可靠切除。
Description
技术领域
本发明属于电力系统配电网继电保护技术领域，提出了一种含分布式电源(DG)配电网的保护方案。
背景技术
我国配电网系统大多是单侧电源、辐射型网络，配置的保护主要是三段式的电流保护，即电流速断、限时电流速断和定时限过电流保护，也有可能只配置两段式保护，即电流速断和定时限过电流保护。在这种保护配置下，如果在配电网中接入分布式电源(DG)，将会对配电网的保护产生较大的影响，可能导致保护的不正确动作。
本发明针对分布式电源(DG)接入配电网以后对传统的配电线路电流保护产生的影响，提出一种适用于含DG配电网的保护方案，对传统的电流保护配置进行了改进，不管DG的输出功率如何变化，均能保证故障的可靠切除。
发明内容
本发明的目的在于针对DG给配电网传统电流保护带来的影响，提供一种保护方案，通过对传统的电流保护配置进行了改进，保证了含DG配电系统故障的可靠切除。
为此，本发明采用如下的技术方案：
一种含分布式电源配电网保护方法，根据分布式电源接入点的位置，采用不同的过电流保护方式，一种情况是在配电网母线处，接有一个或一个以上的分布式电源，另一种情况是在配电网非母线之处接有至少一个分布式电源；对于第一种情况，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，同时在该区域采用带有方向元件的定时限过电流保护方式；对于第二种情况，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，在其下游区域，加装过电流保护装置，并对整个区域采用反时限过电流保护方式，所述的反时限过电流保护方式的整定遵循下列原则：在下一级线路出口短路时，上一级保护在动作时限上要比下一级保护高一个时间阶梯。
作为优选实施方式，对于第一种情况，保留原有的定时限过电流保护设置；对于第一种情况，新加装的方向纵联保护装置，采用弱馈保护方式。
本发明提供的含分布式电源配电网保护方案的实质性特点是，对传统的保护配置进行了改进，并保留了过电流保护。本方案根据DG接入点的位置，对被保护馈线进行分区。在DG的上游区域，将配置方向纵联保护来保护整个区域，同时对该区域中的过电流保护加装方向元件。整条馈线的过电流保护将根据DG接入位置的不同进行不同的配置：如果所有DG均接在母线处，由于在DG上游区域对电流保护加装了方向元件，DG的接入将不会对原来DG未接入时的定时限过电流保护之间的配合产生影响，因此完全可以保留原来DG未接入时的定时限过电流保护的定值，这将给保护的整定工作带来很大的方便；如果至少有一DG没有接在母线处，由于此时不可避免需要进行过电流保护的重新整定，为了能更快地切除故障，将用反时限过电流保护代替定时限过电流保护。
本发明与现有技术相比，提出了一种含分布式电源配电网保护方案，该方法所能产生的积极效果是：首先，本发明能够适应未来DG注入容量越来越大的要求，在大容量DG接入情况下也能可靠动作；其次，本发明能够适应一些DG比如风力发电机、光伏电池等出力随机变化比较大的情况；本发明切除瞬时性故障的时间也较短；最后，本发明原理简单，可行性强。
附图说明
图1为单个DG接在母线处的保护方案示意图；
图2为多个DG均接在母线处的保护方案示意图；
图3为DG接入点不在母线处的保护方案示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例及参照附图对该发明的技术方案进行详细说明。
本发明主要针对DG接入以后对传统电流保护的影响，对原有的保护配置进行了改进，并保留了过电流保护。根据DG接入点位置的不同，保护配置也略有区别。
1.所有DG均接在母线处
当只有一个DG接到母线C处时，如图1所示。本发明根据DG接入的位置将馈线2分成两个区域：区域1即为DG的上游区域，由线路AB、BC组成；区域2即为DG的下游区域，由线路CD、DE组成。在DG接入点的上游侧加装断路器以及保护装置5。区域1中保护4和保护5处配置方向纵联保护(因此需要对原有的保护装置4的软件进行改进，增加方向纵联保护功能)，当区内故障时它将瞬时动作保护整个区域；在3和4处仍然保留定时限过电流保护，但是需要加入方向元件的功能(只需要对软件进行改进即可)。考虑到当区域1发生故障时，如果此时DG的输出功率较小或者已经退出运行，可能导致方向纵联保护5侧的方向元件灵敏度不足，不能动作，所以在5处还应配置弱馈保护，以保证不管DG的输出功率如何变化，方向纵联保护都能可靠的保护整个区域1。在保护4和5处还设置了重合闸功能，当保护4处的断路器跳闸后，将起动4处的重合闸重新恢复供电。由于此时保护5处断路器已经断开且未重合，因此保护4只需配置一般的重合闸，不要求有检同期功能。保护5的重合闸功能只有在保护4判为瞬时性故障时才由保护4来起动，当然由于此时DG仍然存在，因此这里的重合闸需要检同期。如果区域1发生的故障是瞬时性的，则在重合闸动作之后就恢复了供电。如果故障是永久性的，则故障由过流保护3或4有选择性地切除。区域1的保护配置类似于配网系统中常用的由电流速断和过电流保护组成的重合闸前加速方式，只是这里用同样瞬时动作的方向纵联保护代替了电流速断保护，这样配置之后可以大大提高瞬时性故障的切除时间。
区域2是一个单端电源网络，在1、2处仍然保留原来的定时限过电流保护，并根据实际情况采取重合闸前加速或后加速方式。对于没有接入DG的馈线1，还是按照传统的重合闸前加速或后加速方式的电流保护进行配置。
对馈线2进行上述保护配置以后，DG的接入将不会对馈线2原来没有DG接入时的定时限过电流保护之间的配合产生影响，整条馈线的过电流保护完全可以保留原有的定值和时限上的配合关系，不用重新进行整定，大大方便了整定工作。
对于有多个DG接入的情况，分析方法类似。如图2所示，馈线2接有两个DG，可以把馈线2分为三个区域，分别给区域1和2配置方向纵联保护，区域1和2中的定时限过流保护也加装方向元件。
2.至少有一个DG不接在母线处
当一条馈线上至少有一个DG不接在母线处时，如图3所示，DG接在母线B和C之间的K点，此时需要在K点两侧分别加装断路器和保护装置4和5。这样不可避免需要进行过电流保护的重新整定配合，为了能在发生故障时较快地切除故障，以减小短路对DG的破坏，可以采用反时限过电流保护方式来代替原有的定时限过电流保护方式。而对新加装的两个保护装置4和5，也与1中介绍的方法类似，即保护5处配置方向纵联保护(与保护3配合)，保护4处配置反时限过电流保护。
对反时限过流保护的整定原则是：起动电流仍然按躲开最大负荷电流来整定；同时，为了保证保护之间的选择性，要求在最大运行方式下，下一级线路出口短路时，上一级保护在动作时限上要比下一级保护高一个时间阶梯Δt，这样即可保证在其它运行方式下保护的动作时限均能满足选择性的要求。按照这一原则，对图3中馈线2的反时限过电流保护进行整定配合。
首先对区域2中1和4处的反时限保护进行整定配合，在最大运行方式下，即DG以最大出力运行，保护1的出口发生短路时，保护1可整定为瞬时动作；为保证选择性，此时保护4的动作时限应比保护1高出一个时间阶梯Δt。这样整定以后，当DG输出功率变小或退出运行时，保护1和4仍然能够保证可靠配合。
对于区域1中2处的反时限过流保护，考虑在DG没有接入的情况下，保护4出口短路时，保护2的动作时限应整定为比保护4高出一个时间阶梯Δt，这样就能保证当DG接入以后，保护2和4仍然能够保证选择性。对于3处的反时限保护，按照一样的方法与保护2进行时限上的配合。
当有多个DG接入以后，保护的配置以及整定方法完全类似。
以上内容仅为本发明的实施例，其目的并非用于对本发明所提出的系统及方法的限制，本发明的保护范围以权利要求为准。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员在不偏离本发明的范围和精神的情况下，对其进行的关于形式和细节的种种显而易见的修改或变化均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种含分布式电源配电网保护方法，根据分布式电源接入点的位置，采用不同的过电流保护方式，一种情况是在配电网母线处，接有一个或一个以上的分布式电源，另一种情况是在配电网非母线之处接有至少一个分布式电源；对于第一种情况，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，同时在该区域采用带有方向元件的定时限过电流保护方式；对于第二种情况，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，在其下游区域，加装过电流保护装置，并对整个区域采用反时限过电流保护方式，所述的反时限过电流保护方式的整定遵循下列原则：在下一级线路出口短路时，上一级保护在动作时限上要比下一级保护高一个时间阶梯。
2.根据权利要求1所述的含分布式电源配电网保护方法，其特征在于，对于第一种情况，保留原有的定时限过电流保护设置。
3.根据权利要求1所述的含分布式电源配电网保护方法，其特征在于，对于第一种情况，新加装的方向纵联保护装置，采用弱馈保护方式。
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