CN104242343A - 一种分布式电源快速解列系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种分布式电源快速解列系统，其特征在于，该系统包括备自投装置、馈线保护装置、通信网络、分布式电源DG保测装置以及信息加密装置，所述的备自投装置、馈线保护装置、DG保测装置通过通信网络相互连接；所述的备自投装置、馈线保护装置位于变电站内；所述的DG保测装置位于分布式发电站内；备自投装置发送GOOSE解列信号经加密后给与变电站馈线连接的所有DG保测装置，馈线保护装置发送GOOSE解列信号经加密后给所连接的馈线下的所有DG；DG保测装置接收备自投装置、馈线保护装置发送的GOOSE解列信号，经解密后进行判断是否跳闸解列。

Description

一种分布式电源快速解列系统及方法
技术领域
本发明涉及分布式发电技术领域，更具体地说，涉及一种分布式电源快速解列系统及方法。
背景技术
分布式电源(DG，Distributed Generation)是指利用分散式资源，装机规模较小、布置在用户附近，接入配电网的发电系统。按照发电的能源类型，分布式电源主要包括：风力发电、太阳能(光伏电池、光热发电)、生物质能发电、以液体或气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、海洋能发电、燃料电池等。分布式电源，因其投资成本低、占地面积小、清洁环保，且符合我国能源可持续发展的战略要求，已经逐步成为一种重要的发电形式。
近年来随着国家扶持光伏、风电等分布式能源产业的政策不断出台，越来越多的DG接入配电网。文献《分布式电源对重合闸和备自投装置的影响及解决方案》研究表明，DG接入配电网，保护跳闸后，如不能快速解列DG，一方面会引起非同期合闸，严重危害电力设备的安全，另一方面则降低重合闸、备自投的成功率，从而扩大了停电面积及停电时间，降低了供电可靠性。为解决该问题，目前一般采取DG侧配置频率(低频、过频)、电压(低压、过压)保护来实现DG解列，但存在以下几个问题：
1)解列速度慢，频率、电压保护电压需要电网频率、电压值跌落至低频、低压定值以下或上升至过频、过压定值以上才能动作，响应慢。
2)灵敏性差，重合闸、备自投合闸动作前，DG运行在孤岛状态，孤岛内频率、电压偏移的多少取决于孤岛内功率的差额，功率的差额越小，则频率、电压偏移越小，因此频率、电压保护可能拒动。
3)可靠性差，频率、电压保护易受邻线短路故障、PT断线、电压波动等工况影响，容易误动。
发明内容
本发明的目的是：针对分布式电源接入配电网重合闸、备自投动作速度慢甚至拒动的情况，提供一种分布式电源快速解列系统及方法，提高重合闸、备自投的动作速度。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：一种分布式电源快速解列系统，其特征在于，该系统包括备自投装置、馈线保护装置、通信网络、分布式电源DG保测装置以及信息加密装置；所述的备自投装置、馈线保护装置、DG保测装置通过通信网络相互连接；所述的备自投装置、馈线保护装置位于变电站内；所述的DG保测装置位于分布式发电站内；所述的备自投装置、馈线保护装置及DG保测装置含面向通用对象的变电站事件GOOSE收发功能并具有相应的通信接口；所述信息加密装置集成在所述备自投装置、馈线保护装置以及DG保测装置中，或者独立安装在所述分布式电源快速解列系统中并与所述备自投装置、馈线保护装置以及DG保测装置连接，用于将所述的GOOSE解列信号加密、解密；所述备自投装置用于发送GOOSE解列信号给与变电站馈线连接的所有DG保测装置；所述馈线保护装置用于发送GOOSE解列信号给所连接的馈线下的所有DG；所述DG保测装置用于接收备自投装置、馈线保护装置发送的GOOSE解列信号，并进行判断是否跳闸解列。
上述方案中，所述的备自投装置、馈线保护装置及DG保测装置含面向通用对象的变电站事件GOOSE收发功能并具有相应的通信接口，相应地，所述解列信号为GOOSE信号。
上述方案中,所述的通信网络是指光纤以太网、以太无源光网络EPON、电力载波、无线通信网络，或以上类型的网络的组合。
另外本发明还提供一种分布式电源快速解列方法，其特征在于，包括如下步骤：
备自投装置发送备自投GOOSE解列信号经加密后至各段母线下的所有DG，馈线保护装置发送重合闸GOOSE解列信号经加密后至与该馈线连接的所有DG；DG保测装置接收所述备自投装置和所述馈线保护装置发送的GOOSE解列信号，经解密后进行判断，当任意一个GOOSE解列信号值为1时，实施跳闸解列，否则，继续并网运行。
上述方案中，所述备自投装置发送的备自投GOOSE解列信号为布尔量，正常运行情况下，所述备自投GOOSE信号值为0，当一侧电源失去，备自投启动，在另一侧电源投入前，备自投装置跳原主供电源断路器的同时将失电母线下的所有DGGOOSE信号值均置为1。
上述方案中，所述馈线保护装置发送的重合闸GOOSE解列信号为布尔量，正常运行情况下，所述重合闸GOOSE信号值为0，当馈线保护动作，重合闸启动时，馈线保护装置将所述重合闸GOOSE信号值均置为1。
采用上述方案后，本发明的有益效果是：
(1)重合闸、备自投合闸前解列分布式电源，降低了重合闸、备自投非同期合闸的风险，提高了合闸的成功率；
(2)相比基于本地电气量的解列方法，无动作门槛值，不受电气量变化速度影响，灵敏度高，解列速度快；
(3)加速了重合闸、备自投的动作速度，提高了供电可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种分布式电源快速解列系统的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种分布式电源快速解列方法的逻辑图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了描述方便，将连接在I母馈线下的所有DG简称为I母DG，连接在II母馈线下的所有DG简称为II母DG。
本发明提供的一种分布式电源快速解列系统实施例
一种分布式电源快速解列系统包括备自投装置、馈线保护装置、通信网络以及DG保测装置。所述的备自投装置、馈线保护装置安装在变电站内；所述的DG保测装置安装在分布式发电站内；所述的馈线保护装置包含重合闸功能。所述的通信网络是指光纤以太网、以太无源光网络(EPON,Ethernet Passive Optical Network)、电力载波或无线通信网络。所述的备自投装置、馈线保护装置及DG保测装置含面向通用对象的变电站事件(GOOSE，GenericObject Oriented Substation Event)收发功能并具有相应的通信接口。为了防止黑客攻击，保证信息安全，所述的GOOSE信息传输均经专用信息加密装置或内置芯片进行信息加密。
备自投装置发送GOOSE解列信号至I母、II母下所有的DG，馈线保护装置发送GOOSE解列信号至与该馈线连接的所有DG。DG保测装置接收备自投和馈线保护装置发送的GOOSE解列信号，并进行判断，当任意一个GOOSE解列信号值为1时，实施跳闸解列，否则，继续并网运行。
本发明提供的一种分布式电源快速解列方法实施例,步骤如下：
(1)备自投装置往I母、II母下每一个DG发GOOSE解列信号。
所述的GOOSE信号为布尔量，正常运行情况下，GOOSE信号值为0，当满足以下条件时：
条件1：线路/变压器备投方式1，#1进线/变压器运行，#2进线/变压器备用，即1DL、3DL在合位，2DL在分位。当#1进线/变压器电源故障或其他原因被断开后，#2进线/变压器备用电源投入前，备自投装置在跳#1进线/变压器的同时将解列DG的所有GOOSE信号值均置为1。
条件2：线路/变压器备投方式2，#2进线/变压器运行，#1进线/变压器备用，即2DL、3DL在合位，1DL在分位。当#2进线/变压器电源故障或其他原因被断开后，#1进线/变压器备用电源投入前，备自投装置在跳#2进线/变压器的同时将解列DG的所有GOOSE信号值均置为1。
条件3：分段(桥)开关自投方式3，当两段母线分列运行时，即1DL、2DL在合位，3DL在分位。当#1进线/变压器电源故障或其他原因被断开后，3DL合闸前，备自投装置在跳#1进线/变压器的同时将解列I母DG的GOOSE信号值均置为1，解列II母DG的GOOSE信号值仍置为0。
条件4：分段(桥)开关自投方式4，当两段母线分列运行时，即1DL、2DL在合位，3DL在分位。当#2进线/变压器电源故障或其他原因被断开后，3DL合闸前，备自投装置在跳#2进线/变压器的同时将解列II母DG的GOOSE信号值均置为1，解列I母DG的GOOSE信号值仍置为0。(2)含重合闸功能并投入的馈线保护装置往所连接的馈线下每一个DG发GOOSE解列信号。
正常运行情况下，GOOSE信号值为0，若馈线发生故障，馈线保护动作启动重合闸时，同时将重合闸解列DG GOOSE信号值置为1。
(3)DG收到备自投和馈线保护装置发送的GOOSE解列信号，当任意一个GOOSE解列信号值为1时，实施跳闸解列，否则，继续并网运行。

Claims (5)

1.一种分布式电源快速解列系统，其特征在于，该系统包括备自投装置、馈线保护装置、通信网络、分布式电源DG保测装置以及信息加密装置；所述的备自投装置、馈线保护装置、DG保测装置通过通信网络相互连接；所述的备自投装置、馈线保护装置位于变电站内；所述的DG保测装置位于分布式发电站内；所述的备自投装置、馈线保护装置及DG保测装置含面向通用对象的变电站事件GOOSE收发功能并具有相应的通信接口；
所述信息加密装置集成在所述备自投装置、馈线保护装置以及DG保测装置中，或者独立安装在所述分布式电源快速解列系统中并与所述备自投装置、馈线保护装置以及DG保测装置连接，用于将所述的GOOSE解列信号加密、解密；
所述备自投装置用于发送GOOSE解列信号给与变电站馈线连接的所有DG保测装置；
所述馈线保护装置用于发送GOOSE解列信号给所连接的馈线下的所有DG；
所述DG保测装置用于接收备自投装置、馈线保护装置发送的GOOSE解列信号，并进行判断是否跳闸解列。
2.如权利要求1所述的一种分布式电源快速解列系统，其特征在于，所述的通信网络是指光纤以太网、以太无源光网络EPON、电力载波、无线通信网络，或以上类型的网络的组合。
3.一种分布式电源快速解列方法，其特征在于，包括如下步骤：
备自投装置发送备自投GOOSE解列信号经加密后至各段母线下的所有DG，馈线保护装置发送重合闸GOOSE解列信号经加密后至与该馈线连接的所有DG；DG保测装置接收所述备自投装置和所述馈线保护装置发送的GOOSE解列信号，解密后进行判断，当任意一个GOOSE解列信号值为1时，实施跳闸解列，否则，继续并网运行。
4.如权利要求3所述的一种分布式电源快速解列方法，其特征在于，所述备自投装置发送的备自投GOOSE解列信号为布尔量，正常运行情况下，所述备自投GOOSE信号值为0，当一侧电源失去，备自投启动，在另一侧电源投入前，备自投装置跳原主供电源断路器的同时将失电母线下的所有DG GOOSE信号值均置为1。
5.如权利要求3所述的一种分布式电源快速解列方法，其特征在于，所述馈线保护装置发送的重合闸GOOSE解列信号为布尔量，正常运行情况下，所述重合闸GOOSE信号值为0，当馈线保护动作，重合闸启动时，馈线保护装置将所述重合闸GOOSE信号值均置为1。
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