CN109361198B - 微电网多层级协同反时限线路保护方法与装置 - Google Patents

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Abstract

一种微电网多层级协同反时限线路保护方法与装置,包括:多层级协同反时限保护系统结构、反时限差动电流保护方法和多层级协同保护方法,本发明基于正序电流相量的反时限差动电流保护,将差动电流相量引入反时限过电流保护构成新的保护方案,一方面具有较高的灵敏性,另一方面可自适应故障严重程度;提出多层级协同保护方法,通过不同层级保护之间的协同解决传统配电网电流保护上下级配合困难和灵敏性不足的问题,根据“中心层主保护—区域层多级后备保护—系统层并网保护”的保护配置,制定了三层保护的判据、整定方法与阶梯式反时限配合曲线,实现了多层级协同配合切除故障,在提高微电网故障区域判别能力的同时能够反应故障严重程度,且对并网和孤岛两种运行方式具有自适应配置能力。

Description

微电网多层级协同反时限线路保护方法与装置
技术领域
本发明涉及微电网线路保护技术领域,具体是一种微电网多层级协同反时限保护方法及装置。
背景技术
微电网由分布式电源、负荷、储能装置和保护控制装置构成,是自主控制、保护和管理的独立发配电系统,具有供电灵活、可靠与优质的特点。由于大量分布式电源的接入,微电网线路的短路故障电流呈现双向性。而逆变型分布式电源作为微电网的主要电源类型之一,受逆变器限流环节的影响,其提供的短路电流通常仅为额定电流的1.2~2倍。此外,由于上级配电网短路容量远大于微电网,在并网运行时,微电网内部故障的故障电流较大,而孤岛运行时故障电流较小。因此,微电网故障特性受系统结构、运行方式以及分布式电源类型与控制方式等因素影响,故障特征变化范围较大,因此微电网保护是其推广应用过程中亟需解决的关键技术。
目前微电网线路保护主要分为三类。第一类方案基于传统的配电网保护,根据微电网的故障特征对判据进行改进。第二类方案以通信系统为基础,利用广域同步测量信息来改进和提高保护性能。第三类方案设计分级保护方式,根据不同保护区域的重要性来设计保护方案。
随着微电网技术的发展,其结构越来越复杂、接入的分布式电源数量与类型越来越多,已有保护方法已难以达到保护可靠性、速动性、灵活性与选择性的要求。与传统配电网不同,微电网的灵活与可靠运行依赖于控制系统,考虑到微电源及微电网的暂态稳定性,对于影响较小的故障,可利用控制系统抑制故障影响,再由保护有选择地切除故障。因此,微电网故障切除时间应与故障严重程度相关,即故障越严重切除时间越短。由于微电网对保护速动性和可靠性的要求与配电网不同,需针对性地研究微电网线路保护。
微电网线路保护不仅应具备快速检测并切除故障的能力,还需与上下层级的线路保护形成配合体系,形成微电网线路协同保护方法。除此外,考虑到不同类型故障对微电网的影响各异,不同位置的保护可根据检测的故障电气量采取相应的动作方式(包括是否动作以及动作时间),采用反时限动作方式,一方面为微电网中控制模块发挥作用提供时间裕度,另一方面通过动作时间实现不同分层保护的配合。
发明内容
本发明提出一种微电网多层级协同反时限线路保护方法与装置,提出基于正序电流相量的反时限差动电流保护,将差动电流相量引入反时限过电流保护构成新的保护方案,一方面具有较高的灵敏性,另一方面可自适应故障严重程度;提出多层级协同保护方法,通过不同层级保护之间的协同解决传统配电网电流保护上下级配合困难和灵敏性不足的问题,根据“中心层主保护—区域层多级后备保护—系统层并网保护”的保护配置,制定了三层保护的判据、整定方法与阶梯式反时限配合曲线,实现了多层级协同配合切除故障,在提高微电网故障区域判别能力的同时能够反应故障严重程度,且对并网和孤岛两种运行方式具有自适应配置能力。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明涉及一种微电网多层级协同反时限保护方法,包括:多层级协同反时限保护系统结构、反时限差动电流保护方法和多层级协同保护方法,其中:
所述的微电网多层级协同反时限保护系统结构设计,其具体包括以下步骤:
微电网保护层级:以故障点为中心,按照故障影响扩散衰减的过程,将保护划分为中心层、区域层和系统层,如图1所示。中心层由单线路构成,区域层为多线路相连组成的区域,系统层针对微电网系统,不同层级在范围上存在重叠和交叉,且对故障的敏感程度和隔离要求各不相同。
多层级保护协同方法:对于微电网线路,保护系统由“中心层主保护—区域层多级后备保护—系统层并网保护”组成,其保护动作时间与故障严重程度相关,且不同层级保护之间通过阶梯时限原则实现协同配合,总体呈现阶梯式反时限特性。对于外部电网故障,在系统层设计反时限低电压保护,兼顾微电网故障隔离和低电压穿越能力。
所述的反时限差动电流保护(inverse-time differential current,反时限差动电流)方法,其具体包括以下步骤:
反时限差动电流保护方法:结合电流差动保护具有绝对选择性的特点,将差动电流相量引入反时限过电流保护构成新的保护方案。该保护引入差动电流作为故障判别依据,且动作时间与差动电流大小呈现反时限特性,故称为反时限差动电流保护。其中,基于差动电流的反时限动作曲线一方面具有较高的灵敏性,另一方面可自适应故障严重程度;但为防止过渡电阻等因素造成保护延时较长,设置保护动作时间上限不超过阶梯时限。为降低保护通信量,反时限差动电流保护采用电流的正序分量。
反时限差动电流保护配合方法:反时限差动电流保护判据由线路两侧电气量构成,其保护范围可扩展为多端区域,从而形成反时限差动电流区域后备保护。为了满足保护配合要求的同时能够加速动作,根据反时限差动电流保护的反时限曲线特性确定最优的配合方式。
所述的多层级协同保护方法,如图2所示,其具体包括以下步骤:
中心层保护:1)保护判据可直接应用反时限差动电流保护动作方程;2)若保护动作执行后故障仍未切除,则监测相应断路器状态并发送至区域层保护单元。
区域层保护:1)根据区域内拓扑结构,划分全部反时限差动电流环并确定保护等级;2)对反时限差动电流环配置区域后备保护判据;3)相邻反时限差动电流环可能存在交叉重叠,为尽可能减少故障的影响范围,规定同级反时限差动电流环,位于微电网弱馈侧的保护优先级高;4)当线路发生故障时,结合上级保护传回的断路器状态和反时限差动电流环的优先级,确定预动作区域后备保护。
系统层保护:1)监测PCC状态,判断微电网的运行方式,据此设置保护系统的参数整定值;2)设计主母线保护和PCC点并网保护算法。
技术效果
与现有技术相比,本发明根据微电网线路保护选择性和可靠性的要求,提出反时限差动电流保护,在此基础上设计多层级协同保护方法,建立可靠、有效的微电网线路保护方法,并实现与并网保护的协同配合。
本发明技术效果包括:
1)将差动电流引入阶梯式反时限动作曲线,实现了多层级协同配合切除故障,在提高微电网故障区域判别能力的同时能够反应故障严重程度;
2)微电网多层级协同保护算法能够根据并网和孤岛两种方式自适应配置保护系统参数,保护性能受微电网运行方式的影响小;
3)反时限电流差动保护受微电网运行方式以及微电源控制方式的影响小,具备良好的自适应能力;
4)多层级协同反时限保护方案在不同故障条件下均能保证中心层、区域层和系统层保护的协同配合,可靠切除不同类型故障,有效提高微电网运行的可靠性与安全性。
附图说明
图1为微电网多层级协同保护配置示意图;
图2为微电网多层级协同反时限保护架构图;
图3为微电网反时限差动电流保护配置图;
图4为反时限差动电流保护配合图;
图5为多层级协同保护算法流程图;
图6为反时限低电压保护动作曲线图;
图7为微电网系统仿真模型示意图;
图8为Line30相间故障时保护动作情况示意图;
图中:(a)线路差动电流,(b)保护动作情况;
图9为Line23相间故障时保护动作情况示意图;
图中:(a)线路不同位置故障时的差动电流,(b)线路不同位置故障时的保护动作时间;
图10为孤岛运行时Line23故障的保护动作情况示意图;
图中:(a)线路差动电流,(b)保护动作情况。
具体实施方式
如图1所示,微电网拓扑可分为单条线路、多线路相连组成的区域以及微电网系统三层,不同层级在范围上存在重叠和交叉,且对故障的敏感程度和隔离要求各不相同。在此基础上,以故障点为中心,按照故障影响扩散衰减的过程,将保护划分为中心层、区域层和系统层,通过不同层级保护之间的协同来解决传统配电网电流保护上下级配合困难和灵敏性不足的问题,从而有效应对微电网灵活多变的运行方式,形成微电网多层级协同保护。
1)中心层保护(core layer protection,CLP)以单条线路为保护的基本单元,是微电网线路的主保护。中心层保护采用分布式结构,即对微电网内线路均装设保护单元,如图1所示的CLP1、CLP2等,从而减少通信环境等因素对保护性能的影响,保证保护的可靠性。
2)区域层保护(regional layer protection,RLP)面向多线路相连组成的区域,保护范围可依照微电网馈线支路进行划分,如图1所示。由于RLP保护需要综合处理区域内各电流互感器(current transformer,CT)采集的信息,为降低对通信系统的要求,采用集中式结构,通过中央处理单元协同控制区域内各级保护。
3)系统层保护(system layer protection,SLP)面向微电网的主母线(图1中Bus1)和公共连接点(point of common connection,PCC),保证微电网与外部配电网的故障隔离,并监测微电网并网或孤岛运行方式,自适应调整保护系统的配置参数。
如图2所示,为微电网多层级协同反时限保护的方案与架构:对于微电网线路,保护系统由“中心层主保护—区域层多级后备保护—系统层并网保护”组成,其保护动作时间与故障严重程度相关,且不同层级保护之间通过阶梯时限原则实现协同配合,总体呈现阶梯式反时限特性。对于外部电网故障,在系统层设计反时限低电压保护,兼顾微电网故障隔离和低电压穿越能力。
反时限差动电流保护保护方法:
微电网中线路长度一般较短,且分布式电源对故障点存在助增作用,单端电流保护难以满足选择性和可靠性的要求,故微电网线路通常两端均配备保护装置。结合电流差动保护具有绝对选择性的特点,将差动电流相量引入反时限过电流保护构成新的保护方案,其动作方程为:
其中:为线路两端电流相量;为线路差动电流;Iop为保护启动电流;Kset为保护制动系数;t为保护动作时间;Δt为阶梯动作时限;A为时间常数;α和β为反时限曲线的形状系数和平移系数。
引入差动电流作为故障判别依据,当Id>Iop且满足差动保护判据时保护动作,动作时间与差动电流大小呈现反时限特性,故称该保护为反时限差动电流保护。其中,基于差动电流的反时限动作曲线一方面具有较高的灵敏性,另一方面可自适应故障严重程度;但为防止过渡电阻等因素造成保护延时较长,将Δt设为保护动作时间上限。为降低保护通信量,反时限差动电流保护采用电流的正序分量。
反时限差动电流保护动作方程的参数可以分为两类:Iop和Kset决定保护的动作区域;反时限曲线参数决定保护的动作时间。其中保护制动系数Kset的取值在(0,1)之间,而保护启动电流Iop则整定为:Iop=KrelILmax (2)
其中:ILmax为线路正常运行时的最大负荷电流;Krel为可靠系数,取值1.5~1.8。
对于反时限曲线方程参数,平移系数β一般取1,下面讨论时间常数A和形状系数α。反时限差动电流保护需要快速切除本级故障,并在作为后备保护时延时Δt动作,因此A和α满足:
其中:Idmax为线路强馈侧发生三相故障时的最大短路差动电流;Idmin为线路弱馈侧发生单相接地故障时的最小短路差动电流。
如图3所示为微电网部分线路反时限差动电流保护的配置图,反时限差动电流保护判据由线路两侧电气量构成,其保护范围可扩展为多端区域,从而形成反时限差动电流区域后备保护。
所述的保护范围是一个闭环区域,称为反时限差动电流环,并据此划分保护级别。最小的反时限差动电流环即一条线路,如图3中的反时限差动电流1,是线路的主保护,规定为I级保护。随着反时限差动电流环的增大可作为后备保护,如反时限差动电流4和反时限差动电流5为II级保护,反时限差动电流6为III级保护,其差动判据调整为:
其中:为联络点处的电流相量,方向由边界指向反时限差动电流环内部;N为反时限差动电流环边界CT个数。而反时限差动电流区域后备保护的动作时间需根据反时限差动电流保护配合要求确定。
如图4所示,为反时限差动电流保护的配合特性,其中曲线1和曲线2是相邻两条线路的主保护动作曲线。II级保护的动作曲线可有以下几种方式:
曲线3:直接将动作时间方程延时Δt。对比曲线3和曲线1可知,当线路1末端故障时,II级保护与主保护的动作时间可能相差较少,难以保证保护的正确配合。
曲线4:将曲线1延时Δt,从而避免上述问题。但当线路2发生故障时,后备保护会产生较大延时。
曲线5:将II级保护动作时间方程设定为分段方程,分别对应曲线1和曲线2延时Δt。
如图4所示,该曲线在满足保护配合要求的同时能够加速动作,成为反时限差动电流保护的最优配合方式。
根据反时限差动电流保护配合原则,图3中保护反时限差动电流4的动作时间方程为
其中:为反时限差动电流4环的差动电流;t1和t2分别为保护反时限差动电流1和反时限差动电流2的动作时间方程;为线路1弱馈侧发生单相故障时的最小短路差动电流;γ=0.9为可靠系数。
类似地,对于II级以上后备保护的动作时间方程,可分段与反时限差动电流环内所有线路的I级主保护进行配合,延时相应倍数的时间阶梯。如图3中的保护反时限差动电流6,其动作时间为:
如图5所示,为基于反时限差动电流保护原理设计多层级协同保护方法,包括:
步骤1)中心层保护:
1)保护判据可直接应用反时限差动电流保护动作方程,即式(1)。
2)若保护动作执行后故障仍未切除,则监测相应断路器状态并发送至区域层保护单元。
步骤2)区域层保护:
1)根据区域内拓扑结构,划分全部反时限差动电流环并确定保护等级,如图3所示。
2)对反时限差动电流环配置区域后备保护判据,参照式(5)和式(6)。
3)相邻反时限差动电流环可能存在重叠,为尽可能减少故障的影响范围,规定同级反时限差动电流环,位于微电网弱馈侧的保护优先级高,如图3中保护反时限差动电流5优先级高于反时限差动电流4。
4)当线路发生故障时,结合上级保护传回的断路器状态和反时限差动电流环的优先级,确定预动作的反时限差动电流保护。
步骤3)系统层保护:
1)监测PCC状态,判断微电网的运行方式,据此设置保护系统的参数整定值。为避开微电网运行方式切换过程的暂态影响,保护整定值的切换可设置一定延时。
2)主母线保护和PCC点并网保护方法,具体为:系统层保护包括主母线保护和并网保护,其中主母线采用母线差动保护,而并网保护需要考虑PCC点潮流的双向性,因此,在PCC点配置过电流保护单元和低电压保护单元,并设计相应的保护启动元件。
3)主母线差动保护
微电网主母线故障对系统危害最为严重,需要准确快速地切除故障。因此,主母线应配备母线差动保护,以PCC点和所有出线电流相量作为保护的输入量,其动作方程为:
其中:为PCC点电流相量;为主母线第i条出线处电流相量,以流入主母线为正方向;n为主母线出线数量;Iset为保护动作电流。
4)并网保护
并网保护涉及微电网线路故障和外网故障两种情况。当微电网线路发生故障时,由外网提供的短路电流值要远大于正常负荷电流值,因此可配置PCC点过电流保护,动作方程为
其中:分别为PCC点电压和电流相量;ILoad.max为PCC点最大负荷电流;krel为可靠系数;为微电网PCC处阻抗角。
当区域层最高级反时限差动电流后备保护发出动作指令或主母线差动保护发出动作指令的同时,向系统层保护发出故障警告信号。PCC点过电流保护在接收该信号后启动,动作时间为一个时间阶梯Δt。
当外部电网故障时,微电网应具有一定的低电压穿越能力,即PCC点电压异常时,在系统允许的时间内仍保持并网运行。因此,在PCC点配置反时限低电压保护,具体为:
其中:tPCC为保护动作时间;Ap和αp为反时限曲线系数;m为动作特性调节系数,优化保护判据整定,取值2.0。考虑到微电网内部负荷和电气设备的运行要求,并网保护要在设备临界切除时间(critical clearing time,CCT)内动作。因此设置反时限曲线系数为Ap=0.05,αp=0.07,其保护动作曲线如图6所示。相应地,可监测PCC点电压异常作为保护启动元件。
具体实现中,本申请还提供一种微电网多层级协同反时限线路保护计算机存储介质,其中,该计算机存储介质可存储有程序,该程序执行时可包括本发明提供微电网的实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory,ROM)或随机存储记忆体(random access memory,RAM)等。
具体实现:
1算例模型及参数
利用PSCAD/EMTDC建立如图7所示的微电网系统仿真模型,验证本文所述保护方案的正确性。其系统电压等级为10kV,线路正序参数,零序参数,各线路长度和负荷额定功率如图7所示。微电网中含有风力发电机、光伏电源和储能电站三种逆变型分布式电源,对应的额定容量分别为1MVA,0.5MVA和2MVA,最大故障电流限制为额定电流的1.5倍。
微电网系统具有两种运行方式,当PCC断路器闭合时,系统经10.5/35kV变压器并网运行,变压器额定容量为10MVA,中性点经1mH消弧线圈接地,三种分布式电源均采用PQ控制方式。当PCC断路器断开时,微电网孤岛运行,其中储能电站作为主电源,采用v/f控制方式以调节系统的频率与电压稳定,风机和光伏电源仍采用PQ控制方式。
2仿真结果
根据微电网系统参数,可以对保护方案进行整定。设定上下级保护的动作时间阶梯,针对微电网并网和孤岛运行,设计两套保护配置参数,如表1所示为线路Line23和Line16的主保护整定值。在此基础上,系统层保护单元可根据PCC断路器状态自适应地进行调整,从而适应微电网的灵活运行。
表1反时限差动电流线路主保护整定值
微电网并网运行时,线路Line30相间故障的保护动作情况如图8所示,设故障发生时刻为。如图8(a)所示,故障后线路Line30的差动电流迅速增大,远大于保护启动电流,且差动电流与制动电流之比,保护正确动作。
线路Line30的主保护是其对应的中心层保护,并由区域层保护提供II级和III级后备保护,若故障仍未切除,则PCC点并网保护亦可作为线路的远后备保护。如图8(b)所示,多层级保护之间能够正确协同配合。
如图9所示为线路Line23在不同位置发生相间故障时的保护动作情况。根据图9(a)所示的故障电流和反时限差动电流保护动作区域可知,保护灵敏性高,且能够有效判别经过渡电阻的区内故障,具有一定的抗过渡电阻能力。
图9(b)所示为Line23不同位置发生金属性相间故障时的保护动作时间,其中主保护能够在短时间内切除故障,且自适应故障的严重程度。同时区域层II级和III级保护作为后备保护同样响应,并具有合理的动作延时,满足可靠性和选择性的要求。
微电网可以在并网和孤岛运行之间灵活切换,如图10所示为孤岛运行时线路Line23发生故障的保护动作情况。由图10(a)可以看出,线路Line23发生不同类型故障时的差动电流大小不同,但均大于保护启动电流,主保护可靠动作,且能够根据故障电流大小自适应地调整动作时间。
如图10(b)所示为线路Line23的多层级保护动作情况,可以看出,在孤岛运行方式下保护仍然能够可靠地协同配合。与微电网并网运行相比,此时的线路故障电流较小,但保护方案引入差动电流判别故障,仍具有较高地灵敏性,能够有效适应微电网灵活的运行方式。
如表2所示为微电网在两种不同的运行方式下,线路故障时的保护动作时间。由表2数据可知,对于不同的线路故障,保护均能够准确可靠地切除,且多层级保护配合良好,系统运行方式未对保护性能造成明显影响。
考虑到过渡电阻对反时限差动电流保护的影响,分析微电网线路经过渡电阻故障时的保护动作情况,其动作时间如表3所示。可以看出,过渡电阻的存在可能延长保护动作时间,但由于反时限差动电流保护的反时限动作曲线设定了时间上限,因此仍然能够快速可靠地切除故障。
表2不同类型线路故障时的保护动作时间
单位:s
表3经不同过渡电阻故障时的保护动作时间
单位:s
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整,本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限,在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (2)

1.一种微电网多层级协同反时限保护方法,其特征在于,包括:多层级协同反时限保护系统结构、反时限差动电流保护方法和多层级协同保护方法,其中:
所述的多层级协同反时限保护系统结构的设计,具体包括以下步骤:
微电网保护层级:以故障点为中心,按照故障影响扩散衰减的过程,将保护划分为中心层、区域层和系统层,其中:中心层由单线路构成,区域层为多线路相连组成的区域,系统层针对微电网系统,不同层级在范围上存在重叠和交叉,且对故障的敏感程度和隔离要求各不相同;
多层级协同保护方法:对于微电网线路,保护系统由“中心层主保护—区域层多级后备保护—系统层并网保护”组成,其保护动作时间与故障严重程度相关,且不同层级保护之间通过阶梯时限原则实现协同配合,总体呈现阶梯式反时限特性;对于外部电网故障,在系统层设计反时限低电压保护,兼顾微电网故障隔离和低电压穿越能力;
所述的反时限差动电流保护方法,其具体包括以下步骤:
反时限差动电流保护方法:结合电流差动保护具有绝对选择性的特点,将差动电流相量引入反时限过电流保护构成新的保护方案;该保护引入差动电流作为故障判别依据,且动作时间与差动电流大小呈现反时限特性,故称为反时限差动电流保护;其中,基于差动电流的反时限动作曲线一方面具有较高的灵敏性,另一方面可自适应故障严重程度;但为防止过渡电阻因素造成保护延时较长,设置保护动作时间上限不超过阶梯时限;为降低保护通信量,反时限差动电流保护采用电流的正序分量;
反时限差动电流保护配合方法:反时限差动电流保护判据由线路两侧电气量构成,其保护范围可扩展为多端区域,从而形成反时限差动电流区域后备保护;为了满足保护配合要求的同时能够加速动作,根据反时限差动电流保护的反时限曲线特性确定最优的配合方式;
所述的多层级协同保护方法,其具体包括以下步骤:
中心层保护:1)保护判据直接应用反时限差动电流保护动作方程;2)若保护动作执行后故障仍未切除,则监测相应断路器状态并发送至区域层保护单元;
所述的反时限差动电流保护动作方程为:其中:为线路两端电流相量;为线路差动电流;Iop为保护启动电流;Kset为保护制动系数;t为保护动作时间;Δt为阶梯动作时限;A为时间常数;α和β为反时限曲线的形状系数和平移系数;
区域层保护:1)根据区域内拓扑结构,划分全部反时限差动电流环并确定保护等级;2)对反时限差动电流环配置区域后备保护判据;3)相邻反时限差动电流环可能存在交叉重叠,为尽可能减少故障的影响范围,规定同级反时限差动电流环,位于微电网弱馈侧的保护优先级高;4)当线路发生故障时,结合上级保护传回的断路器状态和反时限差动电流环的优先级,确定预动作区域后备保护;
系统层保护:1)监测PCC状态,判断微电网的运行方式,据此设置保护系统的参数整定值;2)设计主母线保护和PCC点并网保护算法。
2.一种实现权利要求1所述微电网多层级协同反时限保护方法的装置,其特征在于,包括:单条线路、多线路相连组成的区域以及微电网系统三层,不同层级在范围上存在重叠和交叉,且对故障的敏感程度和隔离要求各不相同;在此基础上,以故障点为中心,按照故障影响扩散衰减的过程,将保护划分为中心层、区域层和系统层,通过不同层级保护之间的协同来解决传统配电网电流保护上下级配合困难和灵敏性不足的问题,从而有效应对微电网灵活多变的运行方式,形成微电网多层级协同保护;
1)中心层保护以单条线路为保护的基本单元,是微电网线路的主保护;中心层保护采用分布式结构,即对微电网内线路均装设保护单元,从而减少通信环境因素对保护性能的影响,保证保护的可靠性;
2)区域层保护面向多线路相连组成的区域,保护范围依照微电网馈线支路进行划分,由于区域层保护需要综合处理区域内各电流互感器采集的信息,为降低对通信系统的要求,采用集中式结构,通过中央处理单元协同控制区域内各级保护;
3)系统层保护面向微电网的主母线和公共连接点,保证微电网与外部配电网的故障隔离,并监测微电网并网或孤岛运行方式,自适应调整保护系统的配置参数。
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