CN108110739B - 一种配电网线路保护定值校核算法 - Google Patents

一种配电网线路保护定值校核算法 Download PDF

Info

Publication number
CN108110739B
CN108110739B CN201711447825.8A CN201711447825A CN108110739B CN 108110739 B CN108110739 B CN 108110739B CN 201711447825 A CN201711447825 A CN 201711447825A CN 108110739 B CN108110739 B CN 108110739B
Authority
CN
China
Prior art keywords
protection
current
sections
definite value
checked
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.)
Active
Application number
CN201711447825.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108110739A (zh
Inventor
王英民
邓景松
孙迪飞
朱凌
何奕枫
赖育杰
周晓明
郭琳
郑兆典
王晓晖
孙驰
易小翟
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.)
Huizhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Huizhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
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 Huizhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd filed Critical Huizhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority to CN201711447825.8A priority Critical patent/CN108110739B/zh
Publication of CN108110739A publication Critical patent/CN108110739A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108110739B publication Critical patent/CN108110739B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • H02H7/22—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 for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
    • 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
    • H02H7/28—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 for meshed systems

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明属于电网调度运行及继电保护技术领域，特别涉及一种配电网线路保护定值校核算法。先设定新能源接入配电网的节点及相应的参数；再根据配电网“环网结构，开环运行”的特点，确定受新能源接入影响而需要进行定值校核的保护的个数；然后人工输入或者在线采集EMS系统中新能源电源的输出功率，设定为短路计算初始值；再根据待校核保护的个数及所处分支，对故障计算结果进行编码；再对相电流保护、零序电流保护、相间距离保护以及接地距离保护进行定值校核，判断其选择性、灵敏性；最后输出校核结果。本发明目的是结合配电网的特点，实现当前新能源大量接入后的保护定值适应性校核。

Description

一种配电网线路保护定值校核算法
技术领域
本发明属于电网调度运行及继电保护技术领域，特别涉及一种配电网线路保护定值校核算法。
背景技术
继电保护是电力系统最重要的二次设备之一，其准确性和可靠性直接关系到电力系统的安全运行。为了保证继电保护“选择性、灵敏性、快速性以及可靠性”的要求，传统的继电保护都是按照“事先整定、定期校验”的模式，通过大量的方式组合计算以使保护定值能够涵盖电力系统各种可能的运行方式来保证满足快速隔离故障、保留正常设备的要求。但随着电力系统的快速发展，特别是配电网中新能源发电的大规模并网，大量随机性强的电源接入使得这一模式越来越难以满足电网可靠供电的要求。
近年提出了很多保护定值整定和校核方法，更多的适用于超高压电网，对配电网的定值校核关注不多，特别是基本没有涉及新能源接入配电网后的保护定值校核问题。一种继电保护定值校核方法(CN10441035)提出了一种対地县局配电网与主网交界面保护的整定计算和定值校核方法，其方法核心在于交界面计算对象的确定和计算参数的处理，在定值校核时按照传统整定计算原则进行重新整定计算。一种继电保护定值在线校核的计算方法及系统(CN201610965216)提出了一种基于并行原理的快速校核算法，但主要应用于超高压电网，没有考虑配电网的结构和运行特点，特别是没有涉及新能源接入后保护定值的校核计算。其他的相关专利的核心，主要着重于当前运行方式的实时获取方面，对于校核计算方法本身涉及较少。
发明内容
针对现有技术的不足和改进需求，本发明提供了一种配电网线路保护定值校核算法，其目的是结合配电网的特点，实现当前新能源大量接入后的保护定值适应性校核。
本发明提供的技术方案为；一种配电网线路保护定值校核算法,包括以下
步骤；
S1；用户设定新能源接入配电网的节点及相应的参数，包括线路、变压器、机组类型和机组参数；
S2；根据配电网“环网结构，开环运行”的特点，搜索当前方式下新能源接入点所在线路的拓扑结构直至线路末端及线路的电源节点，该节点为线路所连接的降压变电站的低压母线，确定受新能源接入影响而需要进行定值校核的保护的个数；
S3；人工输入或者在线采集EMS系统中新能源电源的输出功率，设定为短路计算初始值；
S4；根据待校核保护的个数及所处分支，设定故障，对故障计算结果进行编码，填充故障计算结果信息，包括故障点，故障类型，各母线电压及支路电流；
S5；逐个保护进行定值校核，校验线路相电流保护、零序电流保护、相间距离保护以及接地距离保护定值的选择性、灵敏性；
S6；输出校核结果的文档。
进一步，步骤S1中的校核计算所需参数与日常整定计算完全一致，可以通过与整定计算程序的接口直接获取整定计算所需参数。
进一步，步骤S2中确定新能源接入点后，利用深度优先搜索算法，从新能源接入点出发，基于堆栈原理及后入先出的搜索逻辑，由于配电网在运行时是辐射状网络，因此搜索过程中，搜索的终止点为线路的末端及220kV变电站的110kV母线，该终止点将与新能源接入点属于同一供电回路的所有保护设定为待校核保护，参与校核的保护个数记为N。
进一步，步骤S3中新能源在系统故障后的注入电流与其当时的输出功率相关，基于IEC61970规约，获取EMS中采集的新能源当前运行功率，将其设定为短路计算初始值，当EMS采集的数据不完整或不能在线获取时，可由整定计算人员人工设置为额定功率或者新能源电站提前预报的出力预测值。
进一步，目前的定值校核计算方法大都采用整定计算原则重新进行整定，由于整定计算本身需要进行大量的方式组合，使其故障计算结果的管理较为复杂，因而一般都是针对待整定的保护进行运行方式组合，再在组合的各种方式下进行故障计算，因而在相邻保护定值计算时存在大量重复的方式，影响计算速度。而在校核计算中，由于是对当前方式进行的计算，无须进行运行方式组合，不涉及轮断元件的管理，因此提出了一种故障信息编码方式，能够有效排列故障计算结果信息，而无须重复计算。
根据配电网的结构特点，故障信息编码方式分为两类：
(1)故障电流信息表
故障电流信息编码表中，设置故障的母线编号为FaultBusID；故障类型编号FtypeID分别为1,2,11,3，对应于单相接地故障，两相短路，两相短路接地，三相短路故障；支路编号为故障电流所流过的支路，记为LineID；I1、I2、I0分别对应于流过此支路的正序、负序和零序电流大小。
(2)母线残压信息表
母线残压信息编码表中，FaultBusID、FtypeID同上；母线ID为故障后需记录供电回路的母线；U1、U2、U0分别对应于母线的正序、负序和零序电压大小。
按这种编码规则进行计算时，可以直接在待校核支路上逐个母线设置故障，均按照故障母线、故障类型以及相应元件上的故障信息进行编码表的填充，能够大幅度缩减计算规模，并且简化编程。
进一步，步骤S5中的定值校核包括相电流保护及零序电流保护定值校核算法、距离保护定值校核算法；
相电流保护及零序电流保护定值校核算法包括以下步骤；
X1；I段定值校核
需校验保护躲过区外故障的选择性，按下式进行：
Idz>Kk*Ik
其中，Idz为本线电流保护定值，Kk为可靠系数，Ik为本线末端母线故障流过保护的最大相电流IΦ或3倍零序电流3I0，按照线末母线ID从上述故障电流信息表中即可查询得到，若不满足此表达式，则不满足选择性要求；
X2；II段定值校核
校验时间配合关系：若待校核保护动作时间TII>T’I+0.3s，则与相邻线I段电流定值配合，则后续的电流定值的校验中配合线路定值指相邻线I段定值；
若待校核保护动作时间TII>T’II+0.3s，则与相邻线II段电流定值配合，则后续的电流定值的校验中配合线路定值指相邻线II段定值；
校验电流定值与相邻线路的配合，按下式进行：
Idz>Kk*Kz*I’dz
其中，I’dz为相邻线相电流保护或零序电流定值，Kz为分支系数，从故障电流信息表中查表获取相应支路的IΦ或3I0计算，若不满足上式，则电流定值校核不满足选择性要求；
校验本线末端故障灵敏性，按下式进行：
Ksen＝Ikmin/I”dz>1.5
其中，Ikmin为待校核保护所在线路末端故障时流过保护的IΦ.min或3I0.min，IΦ.min为线末故障最小相电流，I0.min为线末故障最小零序电流，I”dz为所校核的本线II段电流定值，若不满足上式，则电流定值不满足近后备灵敏度要求；
X3；III段定值校核
III段定值校核过程中的选择性校核与II段类似，配合定值取相邻线路的II段、III段定值即可，近后备灵敏度的校核同II段定值校核过程，
在配电网中，III段定值需承担远后备功能，需校验保护的远后备灵敏度，利用待校核保护的故障感受电流进行校核，计算公式如下：
Ksen＝Ik.r.min/I”’dz>1.2
式中，Ik.r.min为相邻元件末端故障时流过待校核保护的故障电流，I”’dz为本线的III段电流定值，若不满足上式要求，则为远后备校验不满足要求；
距离保护定值校核算法包括以下步骤；
Y1；I段定值校核
距离保护I段为固定范围保护，无须校验；
Y2；II段定值校核
校验时间配合关系：若待校核保护动作时间TII>T’I+0.3s，则与相邻线距离I段配合，则后续的阻抗定值的校验中配合线路定值指相邻线I段定值；
若待校核保护动作时间TII>T’II+0.3s，则与相邻线距离II段配合，则后续阻抗定值的校验中配合线路定值指相邻线II段定值；
其中，T’I为相邻线I段时间定值，T’II为相邻线II段时间定值；
校验阻抗定值与相邻线路的配合，按下式进行：
Zdz<Kk*(ZL+K’z*Z’dz)
其中，Zdz为本线路距离保护定值，Z’dz为相邻线距离保护定值，K’z为助增系数，从故障电流信息表中查表获取相应支路的IΦ或3I0即可计算助增系数，若不满足上式，则阻抗定值校核不满足选择性要求；
校验本线末端故障灵敏性，按下式进行：
Ksen＝Z”dz/ZL>1.5
其中，Z”dz为本线II段距离保护定值，ZL为本线阻抗定值，若不满足上式，则不满足近后备灵敏度要求；
Y3；III段定值校核
III段定值校核过程中的选择性校核与II段类似，配合定值取相邻线路的II段、III段定值即可，近后备灵敏度的校核同II段定值校核过程，
III段定值远后备灵敏度校验：采用的计算公式如下：
Ksen＝Z”’dz/Zk.r.max>1.2
式中，Z”’dz为本线III段距离保护定值，Zk.r.max为相邻元件末端故障时流过待校核保护感受到的阻抗，其计算公式为：
Zk＝Uk/Ik
Uk与Ik为故障后保护所在母线及线路的电压和电流按照相间距离保护和接地距离保护的接线计算得到，若不满足上式要求，则为远后备校验不满足要求。
进一步，对于接入新能源后的配电网变为多侧电源网络，因此在校核时需考虑反向故障，线路两侧的保护均须进行校核，同时校核线路靠近网侧电源的保护时，也需要对背侧所在母线进行故障计算，以计算流过线路网侧保护的反向电流是否会造成保护误动。
本发明的有益效果是；
1、现有的保护定值校核方法和系统基本没有涉及新能源接入后配电网保护定值校核的计算方法，本发明所提出的系统涵盖了新能源发电接入配电网后的定值校核要求。
2、现有的保护定值校核方法和系统没有考虑配电网“环网结构、合环运行”的运行特点，没有确定需要进行校核的保护范围，计算范围及计算量过大。本发明提出了在校核之前利用深度优先搜索算法限定参与定值校核的保护的方法，减少相应的计算。
3、根据配网的结构特点，提出故障信息编码方法，减少校核过程中的重复计算量。
4、现有方法大多数是在特定方式下重新进行不参与方式组合的整定计算，其结果为重新整定后的定值，定值适应与否的结果表达不直观。本发明提出了采用故障感受量进行保护定值校核的方法。
附图说明
图1是本发明的流程图。
图2是故障信息编码过程示意图。
图3是本发明的校核计算流程图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
参阅图1—图3，本发明提供一种配电网线路保护定值校核算法,包括以下
步骤；
S1；用户设定新能源接入配电网的节点及相应的参数，包括线路、变压器、机组类型和机组参数；
S2；根据配电网“环网结构，开环运行”的特点，搜索当前方式下新能源接入点所在线路的拓扑结构直至线路末端及线路的电源节点，该节点为线路所连接的降压变电站的低压母线，确定受新能源接入影响而需要进行定值校核的保护的个数；
S3；人工输入或者在线采集EMS系统中新能源电源的输出功率，设定为短路计算初始值；
S4；根据待校核保护的个数及所处分支，设定故障，对故障计算结果进行编码，填充故障计算结果信息，包括故障点，故障类型，各母线电压及支路电流；
S5；逐个保护进行定值校核，校验线路相电流保护、零序电流保护、相间距离保护以及接地距离保护定值的选择性、灵敏性；
S6；输出校核结果的文档。
步骤S1中的校核计算所需参数与日常整定计算完全一致，可以通过与整定计算程序的接口直接获取整定计算所需参数。
步骤S2中确定新能源接入点后，利用深度优先搜索算法，从新能源接入点出发，基于堆栈原理及后入先出的搜索逻辑，由于配电网在运行时是辐射状网络，因此搜索过程中，搜索的终止点为线路的末端及220kV变电站的110kV母线，该终止点将与新能源接入点属于同一供电回路的所有保护设定为待校核保护，参与校核的保护个数记为N。
步骤S3中新能源在系统故障后的注入电流与其当时的输出功率相关，基于IEC61970规约，获取EMS中采集的新能源当前运行功率，将其设定为短路计算初始值，当EMS采集的数据不完整或不能在线获取时，可由整定计算人员人工设置为额定功率或者新能源电站提前预报的出力预测值。
目前的定值校核计算方法大都采用整定计算原则重新进行整定，由于整定计算本身需要进行大量的方式组合，使其故障计算结果的管理较为复杂，因而一般都是针对待整定的保护进行运行方式组合，再在组合的各种方式下进行故障计算，因而在相邻保护定值计算时存在大量重复的方式，影响计算速度。而在校核计算中，由于是对当前方式进行的计算，无须进行运行方式组合，不涉及轮断元件的管理，因此提出了一种故障信息编码方式，能够有效排列故障计算结果信息，而无须重复计算。
如图2所示，根据配电网的结构特点，故障信息编码方式分为两类：
(1)故障电流信息表
故障电流信息编码表中，设置故障的母线编号为FaultBusID；故障类型编号FtypeID分别为1,2,11,3，对应于单相接地故障，两相短路，两相短路接地，三相短路故障；支路编号为故障电流所流过的支路，记为LineID；I1、I2、I0分别对应于流过此支路的正序、负序和零序电流大小。
(2)母线残压信息表
母线残压信息编码表中，FaultBusID、FtypeID同上；母线编号为故障后需记录供电回路的母线；U1、U2、U0分别对应于母线的正序、负序和零序电压大小。
按这种编码规则进行计算时，可以直接在待校核支路上逐个母线设置故障，均按照故障母线、故障类型以及相应元件上的故障信息进行编码表的填充，能够大幅度缩减计算规模，并且简化编程。
步骤S5中的定值校核包括相电流保护及零序电流保护定值校核算法、距离保护定值校核算法；
相电流保护及零序电流保护定值校核算法包括以下步骤；
X1；I段定值校核
需校验保护躲过区外故障的选择性，按下式进行：
Idz>Kk*Ik
其中，Idz为本线电流保护定值，Kk为可靠系数，Ik为本线末端母线故障流过保护的最大相电流IΦ或3倍零序电流3I0，按照线末母线编号从上述故障电流信息表中即可查询得到，若不满足此表达式，则不满足选择性要求；
X2；II段定值校核
校验时间配合关系：若待校核保护动作时间TII>T’I+0.3s，则与相邻线I段电流定值配合，则后续的电流定值的校验中配合线路定值指相邻线I段定值；
若待校核保护动作时间TII>T’II+0.3s，则与相邻线II段电流定值配合，则后续的电流定值的校验中配合线路定值指相邻线II段定值；
校验电流定值与相邻线路的配合，按下式进行：
Idz>Kk*Kz*I’dz
其中，I’dz为相邻线相电流保护或零序电流定值，Kz为分支系数，从故障电流信息表中查表获取相应支路的IΦ或3I0计算，若不满足上式，则电流定值校核不满足选择性要求；
校验本线末端故障灵敏性，按下式进行：
Ksen＝Ikmin/I”dz>1.5
其中，Ikmin为待校核保护所在线路末端故障时流过保护的IΦ.min或3I0.min，IΦ.min为线末故障最小相电流，I0.min为线末故障最小零序电流，I”dz为所校核的本线II段电流定值，若不满足上式，则电流定值不满足近后备灵敏度要求；
X3；III段定值校核
III段定值校核过程中的选择性校核与II段类似，配合定值取相邻线路的II段、III段定值即可，近后备灵敏度的校核同II段定值校核过程，
在配电网中，III段定值需承担远后备功能，需校验保护的远后备灵敏度，利用待校核保护的故障感受电流进行校核，计算公式如下：
Ksen＝Ik.r.min/I”’dz>1.2
式中，Ik.r.min为相邻元件末端故障时流过待校核保护的故障电流，I”’dz为本线的III段电流定值，若不满足上式要求，则为远后备校验不满足要求；
距离保护定值校核算法包括以下步骤；
Y1；I段定值校核
距离保护I段为固定范围保护，无须校验；
Y2；II段定值校核
校验时间配合关系：若待校核保护动作时间TII>T’I+0.3s，则与相邻线距离I段配合，则后续的阻抗定值的校验中配合线路定值指相邻线I段定值；
若待校核保护动作时间TII>T’II+0.3s，则与相邻线距离II段配合，则后续阻抗定值的校验中配合线路定值指相邻线II段定值；
其中，T’I为相邻线I段时间定值，T’II为相邻线II段时间定值；
校验阻抗定值与相邻线路的配合，按下式进行：
Zdz<Kk*(ZL+K’z*Z’dz)
其中，Zdz为本线路距离保护定值，Z’dz为相邻线距离保护定值，K’z为助增系数，从故障电流信息表中查表获取相应支路的IΦ或3I0即可计算助增系数，若不满足上式，则阻抗定值校核不满足选择性要求；
校验本线末端故障灵敏性，按下式进行：
Ksen＝Z”dz/ZL>1.5
其中，Z”dz为本线II段距离保护定值，ZL为本线阻抗定值，若不满足上式，则不满足近后备灵敏度要求；
Y3；III段定值校核
III段定值校核过程中的选择性校核与II段类似，配合定值取相邻线路的II段、III段定值即可，近后备灵敏度的校核同II段定值校核过程，
III段定值远后备灵敏度校验：采用的计算公式如下：
Ksen＝Z”’dz/Zk.r.max>1.2
式中，Z”’dz为本线III段距离保护定值，Zk.r.max为相邻元件末端故障时流过待校核保护感受到的阻抗，其计算公式为：
Zk＝Uk/Ik
Uk与Ik为故障后保护所在母线及线路的电压和电流按照相间距离保护和接地距离保护的接线计算得到，若不满足上式要求，则为远后备校验不满足要求。
在步骤S6中，根据上述计算结果，输出最终校核结果文档，典型格式为：
【**线**侧保护校核：】
1、零序电流保护：
I段定值校核：满足。
II段定值校核：
1)与**线I段配合：满足
2)与**线I段配合：满足
3)与**线II段配合：不满足。
4)本线末端故障灵敏度校核：不满足。
III段定值校核：
1)与**线II段配合：满足。
2)与**线III段配合：满足。
3)与**线II段配合：不满足。
4)与**变低压侧配合：满足。
5)近后备灵敏度：满足。
6)远后备灵敏度：
a)**线末故障灵敏度：满足。
b)**线末故障灵敏度：满足。
c)**变低压母线故障灵敏度：不满足。
校核结果输出简单明确。
在本实施例中，校核的计算流程如图3所示；
1)先选择待校核支路，设第一个为i，初始化i＝0，
2)选择第i个保护；
3)形成所需故障信息列表，从故障信息表中提取故障信息；
4)分别对零序电流保护、相电流保护、相间距离保护、接地距离保护进行校核；
5)校核结果生成文档，判断i是否为最后一个待校核支路，是则结束，否则将i＝i+1代入步骤2)继续循环下一次校核。
在本实施例中，对于接入新能源后的配电网变为多侧电源网络，因此在校核时需考虑反向故障，线路两侧的保护均须进行校核，同时校核线路靠近网侧电源的保护时，也需要对背侧所在母线进行故障计算，以计算流过线路网侧保护的反向电流是否会造成保护误动。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种配电网线路保护定值校核算法,其特征在于，包括以下步骤；
S1；用户设定新能源接入配电网的节点及相应的参数，包括线路、变压器、机组类型和机组参数；
S2；根据配电网“环网结构，开环运行”的特点，搜索当前方式下新能源接入点所在线路的拓扑结构直至线路末端及线路的电源节点，该节点为线路所连接的降压变电站的低压母线，确定受新能源接入影响而需要进行定值校核的保护的个数；
S3；人工输入或者在线采集EMS系统中新能源电源的输出功率，设定为短路计算初始值；
S4；根据待校核保护的个数及所处分支，设定故障，对故障计算结果进行编码，填充故障计算结果信息，包括故障点，故障类型，各母线电压及支路电流；
S5；逐个保护进行定值校核，校验线路相电流保护、零序电流保护、相间距离保护以及接地距离保护定值的选择性、灵敏性；
S6；输出校核结果的文档。
2.根据权利要求1所述的一种配电网线路保护定值校核算法,其特征在于，步骤S1中的校核计算所需参数与日常整定计算完全一致，可以通过与整定计算程序的接口直接获取整定计算所需参数。
3.根据权利要求1所述的一种配电网线路保护定值校核算法,其特征在于，步骤S2中确定新能源接入点后，利用深度优先搜索算法，从新能源接入点出发，基于堆栈原理及后入先出的搜索逻辑，由于配电网在运行时是辐射状网络，因此搜索过程中，搜索的终止点为线路的末端及220kV变电站的110kV母线，该终止点将与新能源接入点属于同一供电回路的所有保护设定为待校核保护，参与校核的保护个数记为N。
4.根据权利要求1所述的一种配电网线路保护定值校核算法,其特征在于，步骤S3中新能源在系统故障后的注入电流与其当时的输出功率相关，基于IEC61970规约，获取EMS中采集的新能源当前运行功率，将其设定为短路计算初始值，当EMS采集的数据不完整或不能在线获取时，可由整定计算人员人工设置为额定功率或者新能源电站提前预报的出力预测值。
5.根据权利要求1所述的一种配电网线路保护定值校核算法,其特征在于，根据配电网的结构特点，在步骤S4中对故障计算结果信息进行编码的方式分为两类：
第一类为故障电流信息表；故障电流信息编码表中，设置故障的母线编号为FaultBusID；故障类型编号FtypeID分别为1,2,11,3，对应于单相接地故障，两相短路，两相短路接地，三相短路故障；支路编号为故障电流所流过的支路，记为LineID；I1、I2、I0分别对应于流过此支路的正序、负序和零序电流大小；
第二类为母线残压信息表；母线残压信息编码表中，FaultBusID、FtypeID同上；母线编号为故障后需记录供电回路的母线；U1、U2、U0分别对应于母线的正序、负序和零序电压大小；
按这种编码规则进行计算时，可以直接在待校核支路上逐个母线设置故障，均按照故障母线、故障类型以及相应元件上的故障信息进行编码表的填充，能够大幅度缩减计算规模，并且简化编程。
6.根据权利要求5所述的一种配电网线路保护定值校核算法,其特征在于，步骤S5中的定值校核包括相电流保护及零序电流保护定值校核算法、距离保护定值校核算法；
相电流保护及零序电流保护定值校核算法包括以下步骤；
X1；I段定值校核
需校验保护躲过区外故障的选择性，按下式进行：
Idz>Kk*Ik
其中，Idz为本线电流保护定值，Kk为可靠系数，Ik为本线末端母线故障流过保护的最大相电流IΦ或3倍零序电流3I0，按照线末母线编号从上述故障电流信息表中即可查询得到，若不满足此表达式，则不满足选择性要求；
X2；II段定值校核
校验时间配合关系：若待校核保护动作时间TII>T’I+0.3s，则与相邻线I段电流定值配合，则后续的电流定值的校验中配合线路定值指相邻线I段定值；
若待校核保护动作时间TII>T’II+0.3s，则与相邻线II段电流定值配合，则后续的电流定值的校验中配合线路定值指相邻线II段定值；
校验电流定值与相邻线路的配合，按下式进行：
Idz>Kk*Kz*I’dz
其中，I’dz为相邻线相电流保护或零序电流定值，Kz为分支系数，从故障电流信息表中查表获取相应支路的IΦ或3I0计算，若不满足上式，则电流定值校核不满足选择性要求；
校验本线末端故障灵敏性，按下式进行：
Ksen＝Ikmin/I”dz>1.5
其中，Ikmin为待校核保护所在线路末端故障时流过保护的IΦ.min或3I0.min，IΦ.min为线末故障最小相电流，I0.min为线末故障最小零序电流，I”dz为所校核的本线II段电流定值，若不满足上式，则电流定值不满足近后备灵敏度要求；
X3；III段定值校核
III段定值校核过程中的选择性校核与II段类似，配合定值取相邻线路的II段、III段定值即可，近后备灵敏度的校核同II段定值校核过程，在配电网中，III段定值需承担远后备功能，需校验保护的远后备灵敏度，利用待校核保护的故障感受电流进行校核，计算公式如下：
Ksen＝Ik.r.min/I”’dz>1.2
式中，Ik.r.min为相邻元件末端故障时流过待校核保护的故障电流，I”’dz为本线的III段电流定值，若不满足上式要求，则为远后备校验不满足要求；距离保护定值校核算法包括以下步骤；
Y1；I段定值校核
距离保护I段为固定范围保护，无须校验；
Y2；II段定值校核
校验时间配合关系：若待校核保护动作时间TII>T’I+0.3s，则与相邻线距离I段配合，则后续的阻抗定值的校验中配合线路定值指相邻线I段定值；若待校核保护动作时间TII>T’II+0.3s，则与相邻线距离II段配合，则后续阻抗定值的校验中配合线路定值指相邻线II段定值；
其中，T’I为相邻线I段时间定值，T’II为相邻线II段时间定值；
校验阻抗定值与相邻线路的配合，按下式进行：
Zdz<Kk*(ZL+K’z*Z’dz)
其中，Zdz为本线路距离保护定值，Z’dz为相邻线距离保护定值，K’z为助增系数，从故障电流信息表中查表获取相应支路的IΦ或3I0即可计算助增系数，若不满足上式，则阻抗定值校核不满足选择性要求；
校验本线末端故障灵敏性，按下式进行：
Ksen＝Z”dz/ZL>1.5
其中，Z”dz为本线II段距离保护定值，ZL为本线阻抗定值，若不满足上式，则不满足近后备灵敏度要求；
Y3；III段定值校核
III段定值校核过程中的选择性校核与II段类似，配合定值取相邻线路的II段、III段定值即可，近后备灵敏度的校核同II段定值校核过程，III段定值远后备灵敏度校验：采用的计算公式如下：
Ksen＝Z”’dz/Zk.r.max>1.2
式中，Z”’dz为本线III段距离保护定值，Zk.r.max为相邻元件末端故障时流过待校核保护感受到的阻抗，其计算公式为：
Zk＝Uk/Ik
Uk与Ik为故障后保护所在母线及线路的电压和电流按照相间距离保护和接地距离保护的接线计算得到，若不满足上式要求，则为远后备校验不满足要求。
7.根据权利要求1所述的一种配电网线路保护定值校核算法,其特征在于，对于接入新能源后的配电网变为多侧电源网络，因此在校核时需考虑反向故障，线路两侧的保护均须进行校核，同时校核线路靠近网侧电源的保护时，也需要对背侧所在母线进行故障计算，以计算流过线路网侧保护的反向电流是否会造成保护误动。
CN201711447825.8A 2017-12-27 2017-12-27 一种配电网线路保护定值校核算法 Active CN108110739B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711447825.8A CN108110739B (zh) 2017-12-27 2017-12-27 一种配电网线路保护定值校核算法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711447825.8A CN108110739B (zh) 2017-12-27 2017-12-27 一种配电网线路保护定值校核算法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108110739A CN108110739A (zh) 2018-06-01
CN108110739B true CN108110739B (zh) 2019-07-26

Family

ID=62213769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711447825.8A Active CN108110739B (zh) 2017-12-27 2017-12-27 一种配电网线路保护定值校核算法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108110739B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109858828B (zh) * 2019-02-22 2021-04-02 国家电网有限公司 一种配电网定值自动整定方法、装置及配网系统
CN110348066A (zh) * 2019-06-17 2019-10-18 国网西藏电力有限公司电力科学研究院 用于新能源大规模接入弱电网的继电保护装置校核方法
CN110646687B (zh) * 2019-09-05 2022-02-08 深圳供电局有限公司 一种电网输电线路的距离保护整定值现场校验系统及方法
CN110601129B (zh) * 2019-09-05 2021-06-18 深圳供电局有限公司 一种电网输电线路零序保护整定值现场校验系统及方法
CN110601158B (zh) * 2019-10-11 2021-10-29 国网福建省电力有限公司 一种配电自动化保护定值在线整定的方法
CN111276931B (zh) * 2020-02-18 2021-01-26 广东电网有限责任公司电力调度控制中心 一种新能源周边交流线路保护定值校核方法、系统及设备
CN111799767A (zh) * 2020-08-05 2020-10-20 国网四川省电力公司电力科学研究院 用于小电流接地配电网的继电保护定值校核方法及系统
CN113379279B (zh) * 2021-06-23 2022-07-29 黑龙江大学 基于不完整数据的深度强化学习短期电压稳定性评估方法
CN113629673B (zh) * 2021-09-14 2022-03-01 上海山源电子科技股份有限公司 继电保护定值更新方法、设备及计算机可读存储介质
CN117117777B (zh) * 2023-09-01 2024-05-17 北京新亚盛创电气技术有限公司 基于ems的电网在线继电保护定值校核预警方法、电子设备及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102290800A (zh) * 2011-08-12 2011-12-21 华东电网有限公司 一种继电保护定值的校核方法
CN102545179A (zh) * 2012-03-14 2012-07-04 成都电业局 一种基于局部电网供电方案的多套继电保护定值的确定方法
CN102545174A (zh) * 2012-01-10 2012-07-04 广东省电力调度中心 一种超高压线路距离后备保护整定方法
CN103928914A (zh) * 2014-03-31 2014-07-16 广东电网公司电力调度控制中心 继电保护设备整定方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102290800A (zh) * 2011-08-12 2011-12-21 华东电网有限公司 一种继电保护定值的校核方法
CN102545174A (zh) * 2012-01-10 2012-07-04 广东省电力调度中心 一种超高压线路距离后备保护整定方法
CN102545179A (zh) * 2012-03-14 2012-07-04 成都电业局 一种基于局部电网供电方案的多套继电保护定值的确定方法
CN103928914A (zh) * 2014-03-31 2014-07-16 广东电网公司电力调度控制中心 继电保护设备整定方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王立晶等;继电保护定值在线校核及预警系统的研究;《云南电力技术》;20150430;第43卷;第59-62页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108110739A (zh) 2018-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108110739B (zh) 一种配电网线路保护定值校核算法
Han et al. An automated impedance estimation method in low-voltage distribution network for coordinated voltage regulation
CN102981099B (zh) 基于遗传算法的配电网单相接地故障定位方法及定位装置
CN105552882B (zh) 一种电网合环的控制方法
CN105576660B (zh) 地区配电网在线仿真分析装置及系统
CN107730093B (zh) 一种电网事故复电路径的系统与方法
CN107609725A (zh) 一种考虑变电站影响的输电网风险评估方法
CN104036343B (zh) 一种基于多核心构网模式的电网规划方法
CN102437573A (zh) 基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法及其系统
CN107492908A (zh) 一种基于分布式电源接入的馈线优化规划方法
CN105871063B (zh) 基于信息融合的站间保护故障识别系统及其方法
CN104392330A (zh) 一种500kV/220kV电网分区策略评价方法
KR102088740B1 (ko) 인공 지능 기반 정정값 자동 계산 보호 계전 장치
CN108418302A (zh) 一种基于大数据分析的配电网平台
CN109873498A (zh) 一种含分布式光伏的低压配电网电能质量综合监测方法
CN109659917A (zh) 一种基于暂态电压的多端柔性直流线路保护方法及装置
CN107221919B (zh) 一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法
CN109066616A (zh) 考虑光伏接入的配电网自适应正序电流速断保护整定方法
CN104537161A (zh) 一种基于供电安全标准的中压配电网诊断分析方法
CN113189428A (zh) 一种电能质量监测管理系统
CN105449853B (zh) 一种建立数字化变电站的方法
CN106786527B (zh) 基于省地及调配一体化的配网合环风险分析方法
Meliopoulos et al. Smart grid infrastructure for distribution systems and applications
CN105914739A (zh) 一种基于网络等值的直流分极接入模式下的落点选择方法
Vita et al. A New Restoration Strategy in Microgrids after a Blackout with Priority in Critical Loads. Sustainability 2023, 15, 1974

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