CN107294135A - 一种含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法 - Google Patents

一种含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107294135A
CN107294135A CN201710546172.2A CN201710546172A CN107294135A CN 107294135 A CN107294135 A CN 107294135A CN 201710546172 A CN201710546172 A CN 201710546172A CN 107294135 A CN107294135 A CN 107294135A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
short trouble
location point
msub
occurs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710546172.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107294135B (zh
Inventor
尹俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China University of Water Resources and Electric Power
Original Assignee
North China University of Water Resources and Electric Power
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China University of Water Resources and Electric Power filed Critical North China University of Water Resources and Electric Power
Priority to CN201710546172.2A priority Critical patent/CN107294135B/zh
Publication of CN107294135A publication Critical patent/CN107294135A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107294135B publication Critical patent/CN107294135B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/006—Calibration or setting of parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法，包括：根据正常工作电流的实际值，并考虑可靠系数后确定电流保护整定值；每隔预设时间段将各相电流的瞬时值与该相电流保护整定电信号比较，当该相工作电流的瞬时值大于对应时刻的电流保护整定值时，判断出发生短路故障；确定发生短路故障的实际时刻及发生短路故障时的瞬时电流；计算电路不同位置点发生短路故障时的理论电流值，分别与发生短路故障时的瞬时电流进行比较，当二者相等时，则确定该位置点为电路发生短路故障的位置点。该电流保护方法具有较高的灵敏度，并且响应速度更快，可以在电流保护装置发生饱和前动作，有效提高风电等分布式电源接入电网后的保护可靠性。

Description

一种含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法
技术领域
本发明涉及分布式电源接入后电网的继电保护技术领域，尤其涉及一种含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法。
背景技术
风力发电机组等分布式电源通常直接接入35kV以下的配电网中，为了保护这些低压配电网络能及时切断短路发生的故障线路，通常采用简单可靠的电流保护作为分布式电源接入后这些低压配电网络的主保护。
而实际运行当中，风力发电机组等分布式电源输出的功率由风速等外部条件决定，其波动性很大，使得线路上的工作电流不断变化。现有技术中的电流保护整定值通常是根据工作电流所计算的短路电流值再乘以一定可靠系数设定的，传统电流保护中的整定值是一个恒定值。当分布式电源输出的功率变低使得工作电流变小时，会使得短路电流也变小可能造成短路电流没有超过固定的电流保护整定值，造成保护拒动等事故。
此外传统电流保护的动作时间通常都在20ms以上，特别是当引入时间延迟来增加选择性时，整条线路上的保护动作时间可能超过1s。在这么长的保护动作时间内分布式电源的输出功率将急剧减小并引发系统的频率和稳定性下降。并且，随着分布式电源并网容量的不断增大，使得故障初始时刻短路电流当中的直流分量比例增高。这些直流分量在故障发生后会迅速衰减造成电流保护装置中电流互感器的饱和，将进一步增加保护动作的时间。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，传统的电流保护整定值是一个恒定值，容易造成电流保护拒动等事故，以及传统电流保护动作时间长的缺陷。
一种含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法，所述方法包括：
实时获取各相正常工作电流瞬时值ii，并根据电网结构的数学模型获取电网中各相正常工作电流i的理论表达式计算各相正常工作电流的实际幅值it为其中，im为正常工作电流的理论幅值，ω为角频率，t为时间，为相位；
根据各相正常工作电流的实际幅值it，并考虑可靠系数k后确定该相电流保护整定值i0为在每相电路中设置信号发生器和模数转换器件，并由所述信号发生器和模数转换器件每隔预设时间段ΔT生成一次各相电流保护整定电信号；其中，ω为角频率，t为时间，为相位；每隔预设时间段ΔT将各相电流的瞬时值与该相电流保护整定电信号比较，当该相工作电流的瞬时值大于对应时刻的电流保护整定值时，判断出当前时刻t2该相电流发生短路故障；
通过改进的平均差值算法确定发生短路故障的实际时刻tsc，并基于发生短路故障的实际时刻确定发生短路故障时的瞬时电流；
通过优化的迭代算法计算电路不同位置点发生短路故障时的理论电流值，分别与发生短路故障时的瞬时电流进行比较，当所述位置点发生短路故障时的理论电流值与发生短路故障时的瞬时电流相等时，则确定该位置点为电路发生短路故障的位置点；
切断所述发生短路故障的电路，并对所述发生短路故障的位置点进行维修。
所述改进的平均差值算法公式为：
t1＝t2-ΔT
t3＝t2+ΔT
t4＝t3+ΔT
其中，tsc为发生短路故障的实际时刻，t2为判断出的发生短路故障的时刻，i1、i2、i3、i4分别为t1、t2、t3、t4时刻对应的瞬时电流。
通过优化的迭代算法计算电路不同位置点发生短路故障时的理论电流值，分别与发生短路故障时的瞬时电流进行比较，当所述位置点发生短路故障时的理论电流值与发生短路故障时的瞬时电流相等时，则确定该位置点为电路发生短路故障的位置点具体包括：
假设发生短路故障的位置点在电路中距电源最远的位置点K2，通过公式计算该位置点K2发生短路故障时的理论电流值isc,cal
tpr＝tsc+n·tA/D
其中，tsc为短路故障发生的实际时刻，U为电源到位置点K2的电压幅值，Rsc为电源到位置点K2的电阻值，Lsc为电源到位置点K2的电感值；n为模数转换器件的数量，tA/D为模数转换器件的时间延迟；
如果该位置点K2发生短路故障时的理论电流值isc,cal小于发生短路故障时的瞬时电流，则将位置点K2的阻抗ZK2减小ΔZ，其中ΔZ为电路中离电源距离为s处位置点的阻抗大小，ΔZ＝Rs+Ls，其中Rs为离电源距离为s处位置点的电阻，Ls为离电源距离为s处位置点的电抗，s小于100米；
再次计算新的位置点发生短路故障时的理论电流值，并与实测电流再次进行比较；
如果新的位置点发生短路故障时的理论电流值isc,cal小于发生短路故障时的瞬时电流，则继续减小阻抗ZK2并计算相应位置点发生短路故障时的理论电流值，直至当前位置点发生短路故障时的理论电流值与发生短路故障时的瞬时电流值相等时，则确定当前位置点为电路发生短路故障的位置点，当前位置点的阻抗值为ZK2-n·ΔZ，其中，n为计算过程中将阻抗ZK2减小ΔZ的次数。
通过优化的迭代算法计算电路不同位置点发生短路故障时的理论电流值，分别与发生短路故障时的瞬时电流进行比较，当所述位置点发生短路故障时的理论电流值与发生短路故障时的瞬时电流相等时，则确定该位置点为电路发生短路故障的位置点具体包括：
假设发生短路故障的位置点在历史故障记录中发生短路故障次数最多的位置点ZK0，通过公式计算该位置点K0发生短路故障时的理论电流值isc,cal
tpr＝tsc+n·tA/D
其中，tsc为短路故障发生的精确时刻，U为位置点K2的电压幅值，Rsc为电源到位置点K2的电阻值，Lsc为电源到位置点K2的电感值；n为模数转换器件的数量，tA/D为模数转换器件的时间延迟；
如果该位置点K0发生短路故障时的理论电流值isc,cal小于发生短路故障时的瞬时电流，则将位置点K0的阻抗ZK0减小ΔZ，其中ΔZ为电路中离电源距离为s处位置点的阻抗大小，ΔZ＝Rs+Ls，其中Rs为离电源距离为s处位置点的电阻，Ls为离电源距离为s处位置点的电抗，s小于100米；
再次计算新的位置点发生短路故障时的理论电流值，并与实测电流再次进行比较；
如果该位置点K0发生短路故障时的理论电流值isc,cal大于发生短路故障时的瞬时电流，则将位置点K0的阻抗ZK0增大ΔZ；
再次计算新的位置点发生短路故障时的理论电流值，并与实测电流再次进行比较；
如此重复计算直至当前位置点发生短路故障时的理论电流值与发生短路故障时的瞬时电流值相等时，则确定当前位置点为电路发生短路故障的位置点，当前位置点的阻抗值为ZK0-n1·ΔZ+n2·ΔZ，其中，n1为计算过程中将阻抗ZK0减小ΔZ的次数，n2为计算过程中将阻抗ZK0增大ΔZ的次数。
所述可靠系数的取值范围是1.1至2。
所述预设时间段ΔT小于10ms。
本发明提供的含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法，是基于单相电流瞬时值的自适应电流保护方法，可以根据分布式电源输出功率的改变而变化，能够使电流保护在风电等分布式电源功率发生较大波动时仍具有可靠的灵敏度，并且电流保护响应速度更快，可以在电流保护装置发生饱和前动作，有效提高风电等分布式电源接入电网后的保护可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例的含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法的流程图；
图2为本发明实施例的自适应电流保护方法的故障识别、故障类型判断、故障位置点计算流程图；
图3为本发明实施例自适应电流保护方法判断故障发生的识别原理图；
图4为本发明实施例含风电型分布式电源接入的电网的仿真电路结构图；
图5为图4中仿真电路发生BC两相短路时自适应电流保护方法的计算结果图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法，如图1-2所示，该方法包括：
步骤11：实时获取各相正常工作电流瞬时值ii，并根据电网结构的数学模型获取电网中各相正常工作电流i的理论表达式计算各相正常工作电流的实际幅值it为其中，im为正常工作电流的理论幅值，ω为角频率，t为时间，为相位。
步骤12：根据各相正常工作电流的实际幅值it，并考虑可靠系数k后确定该相电流保护整定值i0为在每相电路中设置信号发生器和模数转换器件，并由所述信号发生器和模数转换器件每隔预设时间段ΔT生成一次各相电流保护整定电信号；ΔT为模数转换器件的采样时间间隔，ΔT小于10ms。其中，ω为角频率，t为时间，为相位；可靠系数k取值范围是1.1至2，例如可以取值1.2。
需要说明的是，由于分布式电源的输出功率受到风速等外部条件决定，使得电网输出功率是不断变化，输出功率变化将使线路输出电流发生变化，因此电流保护整定值也需要不断更新。本实施例中各相电流分别有各自对应的电流保护整定值，并且电流保护整定值每间隔预设时间段ΔT即更新一次，本实施例需要更新的是电流幅值和相位由于本实施例电网的数学模型是正弦波，因此上述信号发生器采用正弦波发生器。
步骤13：每隔预设时间段ΔT比较各相工作电流实际电信号和该相电流保护整定电信号，当该相工作电流的实际值大于该相电流保护整定值时，判断出当前时刻t2该相电流发生短路故障(如图3所示)。
由于分布式电源的输出功率受到风速等外部条件决定，使得电网输出功率是不断变化，输出功率变化将使线路输出电流发生变化，本发明电流保护整定值根据线路输出电流自适应变化，也即与各相电流同相位的正弦信号形式的整定值，可以保证线路输出电流大范围变化时电流保护仍能可靠动作。假设模数转换器件的采样时间间隔为10ms，则如果实测电流信号由于发生短路故障而改变，则在不超过10ms的时间内即可判断出线路发生短路故障，可以有效减少短路故障判别的时间。
考虑到各相电流的非同时性，根据上述发生短路故障的相数可以确定上述电网短路故障的类型，故障类型包括单相短路、两相短路、三相短路。当只有一相电流发生短路故障时，判断为单相短路；当有两相电流发生短路故障时，判断为两相短路；当有三相电流发生短路故障时，判断为三相短路。
步骤14：通过改进的平均差值算法确定发生短路故障的实际时刻tsc，并基于发生短路故障的实际时刻确定发生短路故障时的瞬时电流。
改进的平均差值算法公式为：
t1＝t2-ΔT
t3＝t2+ΔT
t4＝t3+ΔT
其中，tsc为发生短路故障的实际时刻，t2为判断出的发生短路故障的时刻，i1、i2、i3、i4分别为t1、t2、t3、t4时刻对应的瞬时电流。
步骤15：通过优化的迭代算法计算电路不同位置点发生短路故障时的理论电流值，分别与发生短路故障时的瞬时电流进行比较，当上述位置点发生短路故障时的理论电流值与发生短路故障时的瞬时电流相等时，则确定该位置点为电路发生短路故障的位置点。具体包括：
假设发生短路故障的位置点在电路中距电源最远的位置点K2，通过公式计算该位置点K2发生短路故障时的理论电流值isc,cal
tpr＝tsc+n·tA/D
其中，tsc为短路故障发生的实际时刻，U为电源到位置点K2的电压幅值，Rsc为电源到位置点K2的电阻值，Lsc为电源到位置点K2的电感值；n为模数转换器件的数量，tA/D为模数转换器件的时间延迟；
如果该位置点K2发生短路故障时的理论电流值isc,cal小于发生短路故障时的瞬时电流，则将位置点K2的阻抗ZK2减小ΔZ；
再次计算新的位置点发生短路故障时的理论电流值，并与实测电流再次进行比较；
如果新的位置点发生短路故障时的理论电流值isc,cal小于发生短路故障时的瞬时电流，则继续减小阻抗ZK2并计算该位置点发生短路故障时的理论电流值，直至当前位置点发生短路故障时的理论电流值与发生短路故障时的瞬时电流值相等时，则确定当前位置点为电路发生短路故障的位置点，当前位置点的阻抗值为ZK2-n·ΔZ，其中，n为在上述过程中将阻抗ZK2减小ΔZ的次数。
需要说明的是，ΔZ为电路中离电源距离为s处位置点的阻抗大小，ΔZ＝Rs+Ls，其中Rs为离电源距离为s处位置点的电阻，Ls为离电源距离为s处位置点的电抗，s小于100米，s可根据经验来设置，例如s可以是100米、50米等。
本发明提出的优化迭代算法，可以有效减少迭代计算的次数，精确的计算短路故障发生的位置点。
初始假设的发生短路故障的位置点可以任意选择，合理地选择初始假设点可以有效地较少迭代计算的次数，也可以将以往故障记录中发生短路故障次数最多的位置点ZK0作为初始假设的发生短路故障的位置点，计算该位置点发生短路故障时的理论电流值isc,cal。如果计算出的发生短路故障时的理论电流值小于实测短路电流值，则将假设故障点ZK0的阻抗减小ΔZ再次计算新的位置点发生短路故障时的理论电流值，并将该理论电流值与实测短路电流再次进行比较。如果计算出的理论电流值大于实测短路电流值，则将初始的故障点ZK0的阻抗增大ΔZ再次计算新的位置点发生短路故障时的理论电流值，并将该理论电流值与实测短路电流再次进行比较。如此重复计算直到当前位置点发生短路故障时的理论电流值与实测短路电流值相等，此时对应的位置点即为实际的短路故障发生点，该位置点的阻抗值为ZK0-n1·ΔZ+n2·ΔZ，其中，n1为上述计算过程中将阻抗ZK0减小ΔZ的次数，n2为上述计算过程中将阻抗ZK0增大ΔZ的次数。
需要说明的是，ΔZ为电路中离电源距离为s处位置点的阻抗大小，ΔZ＝Rs+Ls，其中Rs为离电源距离为s处位置点的电阻，Ls为离电源距离为s处位置点的电抗，s小于100米，s可根据经验来设置，例如s可以是100米、50米等。
本实施例的电流保护方法中短路故障位置点计算误差为1.54％，具有较高的精度可以有效地应用于实际的故障点定位当中。
根据上述电路发生短路故障的位置点确定后续的电流保护动作，例如步骤16：切断所述发生短路故障的电路，并对所述发生短路故障的位置点进行维修。
需要说明的是，本实施例电网数学模型是正弦函数，本实施例的电流保护方法也同样适用于数学模型是余弦函数或其他函数的电网。
本实施例电流保护方法的各个步骤都可以通过在电流保护装置中设置微处理器，在微处理器中预先编制程序来完成。
下面以具体实例对上述电流保护方法进行验证。
利用电力系统实时数字仿真器RTDS搭建如图4所示的含风电型分布式电源接入的电网仿真电路验证本实施例的电流保护方法的有效性。其中风力发电机的容量为3MW、送出线路为额定电压为6kV、长度10km的架空线。
如图5所示，假设0.02s之前风力发电机工作于额定状态，0.02s时刻线路位置点K1处(图1中)发生BC两相短路，对比B相工作电流瞬时值和B相电流保护整定值，可以快速的识别故障发生，响应时间为2.2ms。相比传统基于均方根值的电流保护方法，响应时间减少了40％以上。
仿真结果证明本发明实施例的电流保护整定值可以根据分布式电源输出功率的改变而变化，能够使电流保护在风电等分布式电源功率发生较大波动时仍具有可靠的灵敏度，并且相比传统的电流保护方法响应速度更快，可以在电流保护装置发生饱和前动作，有效提高风电等分布式电源接入电网后的保护可靠性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法，其特征在于，所述方法包括：
实时获取各相正常工作电流瞬时值ii，并根据电网结构的数学模型获取电网中各相正常工作电流i的理论表达式计算各相正常工作电流的实际幅值it为其中，im为正常工作电流的理论幅值，ω为角频率，t为时间，为相位；
根据各相正常工作电流的实际幅值it，并考虑可靠系数k后确定该相电流保护整定值i0为在每相电路中设置信号发生器和模数转换器件，并由所述信号发生器和模数转换器件每隔预设时间段ΔT生成一次各相电流保护整定电信号；其中，ω为角频率，t为时间，为相位；
每隔预设时间段ΔT将各相电流的瞬时值与该相电流保护整定电信号比较，当该相工作电流的瞬时值大于对应时刻的电流保护整定值时，判断出当前时刻t2该相电流发生短路故障；
通过改进的平均差值算法确定发生短路故障的实际时刻tsc，并基于发生短路故障的实际时刻确定发生短路故障时的瞬时电流；
通过优化的迭代算法计算电路不同位置点发生短路故障时的理论电流值，分别与发生短路故障时的瞬时电流进行比较，当所述位置点发生短路故障时的理论电流值与发生短路故障时的瞬时电流相等时，则确定该位置点为电路发生短路故障的位置点；
切断所述发生短路故障的电路，并对所述发生短路故障的位置点进行维修。
2.如权利要求1所述的自适应电流保护方法，其特征在于，所述改进的平均差值算法公式为：
<mrow> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>4</mn> </msub> <msub> <mi>i</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mi>i</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>)</mo> <mo>-</mo> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>)</mo> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>i</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>i</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>)</mo> <mo>-</mo> <mo>(</mo> <msub> <mi>i</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>i</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>)</mo> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mfrac> </mrow>
t1＝t2-ΔT
t3＝t2+ΔT
t4＝t3+ΔT
其中，tsc为发生短路故障的实际时刻，t2为判断出的发生短路故障的时刻，i1、i2、i3、i4分别为t1、t2、t3、t4时刻对应的瞬时电流。
3.如权利要求2所述的自适应电流保护方法，其特征在于，通过优化的迭代算法计算电路不同位置点发生短路故障时的理论电流值，分别与发生短路故障时的瞬时电流进行比较，当所述位置点发生短路故障时的理论电流值与发生短路故障时的瞬时电流相等时，则确定该位置点为电路发生短路故障的位置点具体包括：
假设发生短路故障的位置点在电路中距电源最远的位置点K2，通过公式计算该位置点K2发生短路故障时的理论电流值isc,cal
tpr＝tsc+n·tA/D
其中，tsc为短路故障发生的实际时刻，U为电源到位置点K2的电压幅值，Rsc为电源到位置点K2的电阻值，Lsc为电源到位置点K2的电感值；n为模数转换器件的数量，tA/D为模数转换器件的时间延迟；
如果该位置点K2发生短路故障时的理论电流值isc,cal小于发生短路故障时的瞬时电流，则将位置点K2的阻抗ZK2减小ΔZ，其中ΔZ为电路中离电源距离为s处位置点的阻抗大小，ΔZ＝Rs+Ls，其中Rs为离电源距离为s处位置点的电阻，Ls为离电源距离为s处位置点的电抗，s小于100米；
再次计算新的位置点发生短路故障时的理论电流值，并与实测电流再次进行比较；
如果新的位置点发生短路故障时的理论电流值isc,cal小于发生短路故障时的瞬时电流，则继续减小阻抗ZK2并计算相应位置点发生短路故障时的理论电流值，直至当前位置点发生短路故障时的理论电流值与发生短路故障时的瞬时电流值相等时，则确定当前位置点为电路发生短路故障的位置点，当前位置点的阻抗值为ZK2-n·ΔZ，其中，n为计算过程中将阻抗ZK2减小ΔZ的次数。
4.如权利要求2所述的自适应电流保护方法，其特征在于，通过优化的迭代算法计算电路不同位置点发生短路故障时的理论电流值，分别与发生短路故障时的瞬时电流进行比较，当所述位置点发生短路故障时的理论电流值与发生短路故障时的瞬时电流相等时，则确定该位置点为电路发生短路故障的位置点具体包括：
假设发生短路故障的位置点在历史故障记录中发生短路故障次数最多的位置点ZK0，通过公式计算该位置点K0发生短路故障时的理论电流值isc,cal
tpr＝tsc+n·tA/D
其中，tsc为短路故障发生的精确时刻，U为位置点K2的电压幅值，Rsc为电源到位置点K2的电阻值，Lsc为电源到位置点K2的电感值；n为模数转换器件的数量，tA/D为模数转换器件的时间延迟；
如果该位置点K0发生短路故障时的理论电流值isc,cal小于发生短路故障时的瞬时电流，则将位置点K0的阻抗ZK0减小ΔZ，其中ΔZ为电路中离电源距离为s处位置点的阻抗大小，ΔZ＝Rs+Ls，其中Rs为离电源距离为s处位置点的电阻，Ls为离电源距离为s处位置点的电抗，s小于100米；
再次计算新的位置点发生短路故障时的理论电流值，并与实测电流再次进行比较；
如果该位置点K0发生短路故障时的理论电流值isc,cal大于发生短路故障时的瞬时电流，则将位置点K0的阻抗ZK0增大ΔZ；
再次计算新的位置点发生短路故障时的理论电流值，并与实测电流再次进行比较；
如此重复计算直至当前位置点发生短路故障时的理论电流值与发生短路故障时的瞬时电流值相等时，则确定当前位置点为电路发生短路故障的位置点，当前位置点的阻抗值为ZK0-n1·ΔZ+n2·ΔZ，其中，n1为计算过程中将阻抗ZK0减小ΔZ的次数，n2为计算过程中将阻抗ZK0增大ΔZ的次数。
5.如权利要求1所述的自适应电流保护方法，其特征在于，所述可靠系数的取值范围是1.1至2。
6.如权利要求1所述的自适应电流保护方法，其特征在于，所述预设时间段ΔT小于10ms。
CN201710546172.2A 2017-07-06 2017-07-06 一种含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法 Expired - Fee Related CN107294135B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710546172.2A CN107294135B (zh) 2017-07-06 2017-07-06 一种含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710546172.2A CN107294135B (zh) 2017-07-06 2017-07-06 一种含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107294135A true CN107294135A (zh) 2017-10-24
CN107294135B CN107294135B (zh) 2020-08-11

Family

ID=60100801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710546172.2A Expired - Fee Related CN107294135B (zh) 2017-07-06 2017-07-06 一种含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107294135B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109470992A (zh) * 2018-10-29 2019-03-15 中电普瑞科技有限公司 一种电力系统线路故障识别方法及装置
CN109946552A (zh) * 2017-12-21 2019-06-28 成都长城开发科技有限公司 单相电表及其接地故障检测方法
CN110165637A (zh) * 2019-03-08 2019-08-23 中国电力科学研究院有限公司 用于逆变型电源接入的线路保护方法、系统、装置
CN117578437A (zh) * 2023-11-24 2024-02-20 广东电网有限责任公司 一种台区低压线路故障自愈方法和系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020005721A1 (en) * 1996-12-10 2002-01-17 Fabrizio Lorito Method for detecting short-circuit conditions and device which uses this method
CN101562332A (zh) * 2009-05-27 2009-10-21 天津大学 含逆变型分布式电源配电网自适应电流速断保护方法
CN102255290A (zh) * 2011-06-27 2011-11-23 华北电力大学 一种电流自适应保护方法
CN103730882A (zh) * 2013-12-24 2014-04-16 西安交通大学 一种自适应分散式电源接入的电流保护系统及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020005721A1 (en) * 1996-12-10 2002-01-17 Fabrizio Lorito Method for detecting short-circuit conditions and device which uses this method
CN101562332A (zh) * 2009-05-27 2009-10-21 天津大学 含逆变型分布式电源配电网自适应电流速断保护方法
CN102255290A (zh) * 2011-06-27 2011-11-23 华北电力大学 一种电流自适应保护方法
CN103730882A (zh) * 2013-12-24 2014-04-16 西安交通大学 一种自适应分散式电源接入的电流保护系统及方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109946552A (zh) * 2017-12-21 2019-06-28 成都长城开发科技有限公司 单相电表及其接地故障检测方法
CN109470992A (zh) * 2018-10-29 2019-03-15 中电普瑞科技有限公司 一种电力系统线路故障识别方法及装置
CN110165637A (zh) * 2019-03-08 2019-08-23 中国电力科学研究院有限公司 用于逆变型电源接入的线路保护方法、系统、装置
CN110165637B (zh) * 2019-03-08 2022-09-20 中国电力科学研究院有限公司 用于逆变型电源接入的线路保护方法、系统、装置
CN110165637B8 (zh) * 2019-03-08 2024-07-16 中国电力科学研究院有限公司 用于逆变型电源接入的线路保护方法、系统、装置
CN117578437A (zh) * 2023-11-24 2024-02-20 广东电网有限责任公司 一种台区低压线路故障自愈方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN107294135B (zh) 2020-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107294135A (zh) 一种含分布式电源接入的电网的自适应电流保护方法
CN102035203B (zh) 一种快速求取联络线暂态稳定极限传输功率的计算方法
CN103487698B (zh) 一种分布式电源接入配电网的故障分析方法
CN106501667B (zh) 一种含分布式电源配电网单相断线故障选线方法
CN107104421A (zh) 一种含逆变型分布式电源配电网的电压纵联保护方法
CN105762777A (zh) 一种含多t接逆变型分布式电源配电网的纵联保护方法
Bracale et al. Probabilistic short circuit analysis in electric power distribution systems including distributed generation
CN109901013A (zh) 一种利用电流、电压突变量极性来判别配电网故障方向的方法
George et al. Distance protection for lines connecting converter interfaced renewable power plants: adaptive to grid-end structural changes
CN109286178B (zh) 含逆变型分布式电源的配电网自适应电流保护整定方法
CN105182176B (zh) 基于序空间矢量特性阻抗实部极性的电压暂降源的方向判断方法
KR100933197B1 (ko) 지역측정 페이저 정보를 이용하여 과도 안정도를 감시하기위한 시스템 및 그 방법
CN107480406B (zh) 一种双馈风电机组短路电流计算的动态向量模型建立方法
Miranda et al. Impact of energy storage on island grid dynamics: A case study of Bonaire
CN103514363B (zh) 一种基于增量因子的电力网络后备保护在线整定方法
CN113514750B (zh) 一种励磁系统整流桥晶闸管导通特性异常定位方法
Luo et al. Study of calculation method of current induced by closing-loop operations based on PMU in distribution networks with DG
Erlich et al. Modelling and performance analysis of wind farms: A case study of the Ashegoda wind farm in Ethiopia
CN102928644A (zh) 风力发电机组并网点电压闪变检测方法及装置
Cokkinides et al. Visualization and characterization of stability swings via GPS-synchronized data
Ding et al. A method for calculating the allowable grid-connected capacity of the inverter-interfaced distributed generator
CN114899808B (zh) 一种光伏并网联络线接地距离保护方法及系统
Han et al. Research on IEC Type3 wind turbine generator
Yu et al. Analysis of DG Access Impact on Adaptive Protection Suitability
Jin et al. Transient characteristic modeling of DFIG considering control loop under grid voltage fault

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200811

Termination date: 20210706

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee