CN109861188B - 基于集中式新能源并网方式的接地保护方法及系统 - Google Patents

基于集中式新能源并网方式的接地保护方法及系统 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法及系统，通过确定风场及光伏电站并网一次系统接线方式及相关接地方式，结合具体接地电容电流值，确定保护跳闸或选线跳闸；根据风场及光伏电站的接地方式，配置相应的过流保护及零序过流保护方案，采用对称分量法进行故障序网分析，进一步确定保护跳闸的方案；本公开确定的保护方案决定的跳闸及联跳策略对于保障快速切除故障，同时又不会引起过电压等都提出了特殊要求，同时，在选择与电力系统相统一的前提下，同时满足双方保护及安全稳定运行的需要。

Description

基于集中式新能源并网方式的接地保护方法及系统
技术领域
本公开涉及一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是发明人提供的与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
随着新能源的不断发展及电网接入，其不论是从主接线方式还是继电保护配置及算法不断发展，已经有相关规范进行了界定，整套方案也是日趋成熟。如何在这些规定中选择并采用适用于本地风场或光伏接入时适用的保护及控制策略是目前面临的重要问题。但总的原则是，在保证电网安全稳定运行时，同时重视新能源接入厂站的安全运行。
从目前发布的标准来看，以风场为例，其不论一次、还是二次的保护都是相较于传统保护是加强的。例如有些风场采取的是经消弧线圈接地的方式，其配置小电流接地选线装置，可选择跳闸方式。当然对于电力系统来讲，其小电流选线装置是不选择跳闸的，是为了可以保证可以在单相接地的情况下，仍可继续运行1-2个小时，但是对于风场来讲，从加强本地风机保护的角度来讲，采用这一跳闸方式可以更好的保护设备。这一保护及跳闸方案是与其并网系统保护并无冲突的，从另一个角度来讲，可以说是加强了系统安全稳定运行。但是，有的风场在单相接地电容电流大时采用的是低阻接地方式，但是这一方式与并网侧的接地方式不同，这就需要同步更改电网侧的接地及保护方式。但目前的接地保护方案并不能满足上述要求。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提出了一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法及系统，本公开通过提取相应并网方式规定的保护策略，完成新能源并网方面的综合协调式保护方案。
根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，包括以下步骤：
确定风场及光伏电站并网一次系统接线方式及相关接地方式，结合具体接地电容电流值，确定保护跳闸或选线跳闸；
根据风场及光伏电站的接地方式，配置相应的过流保护及零序过流保护方案，采用对称分量法进行故障序网分析，进一步确定保护跳闸的方案。
作为进一步的限定，对于风场及光伏电站并网接线方式，采用单母线接线或线路-变压器组接线，对于规模超过设定值的风力发电场变电站与电网联接超过两回线时，采用单母线分段或双母线接线方式；当风力发电场变电站装有两台及以上主变压器时，主变压器低压侧母线采用单母线分段接线，每台主变压器对应一段母线。
作为进一步的限定，风力发电场变压器中性点接地方式中，主变压器高压侧中性点的接地方式应由所联接电网的中性点接地方式决定；主变压器低压侧，当不需要在单相接地故障条件下运行时，采用电阻接地方式，迅速切除故障；消弧线圈或接地电阻安装在变压器低压线组的中性点上，当主变压器无中性点引出时，在主变压器低压侧装设接地变压器。
作为进一步的限定，集中式光伏一次并网系统接线方式中，按照光伏发电站安装总容量配置相应的电压等级，配置相应的母线接线方式。
作为进一步的限定，对于集中式光伏一次并网系统，光伏发电站内小于设定电压等级的中性点采用不接地、经消弧线圈接地或小电阻接地方式；经汇聚形成光伏发电站群，其站内汇集系统采用经消弧线圈接地或小电阻接地方式。
作为进一步的限定，跳闸方式与接地方式和单相接地电容电流的关系为：
当接地方式为不接地，且单相接地电容电流小于设定值时，跳闸方式为风场经小电流选线跳闸，光伏电站不跳闸，当单相接地电容电流大于设定值，且接地方式为低阻接地时，利用保护跳闸。
作为进一步的限定，当风场及光伏电站经低阻接地时，零序过流保护故障电流大小仅取决于其接地方式。
作为进一步的限定，当风场及光伏电站的变压器低压侧经接地变压器串联低电阻接地时，风场升压变压器保护采用差动保护和常规后备保护配置；低电阻接地系统母线连接元件配置三段相过流保护及两段零序过流保护。
作为进一步的限定，接地变压器及中性点接地电阻选择应满足该系统运行需要，10kV～35kV低电阻接地系统中接地电阻的选取为6Ω至30Ω。
作为进一步的限定，低电阻接地系统必须且只能有一个中性点接地运行，当接地变压器或中性点电阻失去时，升压变压器的同级断路器必须同时打开。
作为进一步的限定，过流保护的跳闸方式包括：
接地变压器接于变电站低压侧母线，保护动作后应联跳升压变压器同侧断路器；
接地变压器接于升压变压器低压侧，保护动作后应联跳供电变压器各侧断路器。
作为进一步的限定，零序过流保护的跳闸方式：
接地变压器接于变电站低压侧母线，保护动作后一时限跳低压侧分段，二时限联跳升压变压器同侧断路器；
接地变压器接于供电变压器低压侧，保护动作后一时限跳低压侧分段，二时限联跳升压变压器各侧断路器。
作为进一步的限定，接地变压器中性点上配置零序电流I段、零序电流II段保护，作为接地变压器单相接地故障的主保护和系统各出线元件单相接地故障的总后备保护。
一种基于集中式新能源并网方式的接地保护系统，包括若干保护装置，所述保护装置按照上述方法中确定保护跳闸或选线跳闸和保护跳闸方案进行保护动作。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
本公开针对系统二次保护向来都是针对一次接线系统及对设备的保护要求程度综合做出的；结合一次并网接线的特点，以确定其接地方式，继而选择适用的保护案，给出工程中实用的保护配置方案；
本公开根据新能源本身安全运行特点决定的特殊需要，需要结合本地实际情况选择接地及保护方案；
本公开确定的保护方案决定的跳闸及联跳策略对于保障快速切除故障，同时又不会引起过电压等都提出了特殊要求，同时，在选择与电力系统相统一的前提下，同时满足双方保护及安全稳定运行的需要。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是一实施例中的风场并网一次系统图；
图2是一实施例中的集中式光状并网一次系统图；
图3是一实施例中新能源接地方式选择示意图；
图4是双馈式异步风机一个双馈式异步风机的原理简图；
图5(a)-(c)是双馈式异步风机故障附加状态分析图；
图6是一实施例中风场并网时经低阻站变接地的变压器一次系统图；
图7是由变压器接地方式及联接组别决定的零序保护配合图；
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本公开使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本实施例介绍了一种基于新能源并网时协调综合保护方案策略，随着新能源的不断发展及电网接入，其不论是从主接线方式还是继电保护配置及算法不断发展，已经有相关规范进行了界定，整套方案也是日趋成熟。不仅国家及行业陆续推出了相关规定，各地方也根据本省实际情况等推出相关规定。由于新能源本身安全运行特点决定的特殊需要，需要结合本地实际情况选择接地及保护方案。而由保护方案决定的跳闸及联跳策略对于保障快速切除故障，同时又不会引起过电压等都提出了特殊要求。本实施例就是通过提取相关规定，同时采取相应保护策略，完成新能源并网方面的综合协调式保护方案的研究。
具体包括以下几个部分：
(1)风场及光伏电站并网一次系统接线方式及相关接地方式选择保护方案
系统二次保护向来都是针对一次接线系统及对设备的保护要求程度综合做出的。结合一次并网接线的特点，以确定其接地方式，继而选择适用的保护案，给出工程中实用的保护配置方案。
图1为一个典型的风场经35kV电压等级并网的一次系统图。相关规范规定，由于风场对其本身保护特性的要求，其要求风力发电场主变压器低压侧母线电压宜采用35kV电压等级，如果是分布式的风力电场，或采用更低电压等级的并网方式。而从防雷和接地规定来讲，风力发电场内35kV架空线路应全线架设地线。
对于风场或光伏来讲，原则上要求其电气主接线宜简化：宜采用单母线接线或线路-变压器组接线，对于规模较大的风力发电场变电站与电网联接超过两回线时，可采用单母线分段或双母线接线方式；当风力发电场变电站装有两台及以上主变压器时，主变压器低压侧母线宜采用单母线分段接线，每台主变压器对应一段母线。
而风力发电场变压器中性点接地方式应符合以下规定：
1.主变压器高压侧中性点的接地方式应由所联接电网的中性点接地方式决定；如图1所示，其并网线高压侧110kV侧由系统侧决定，通过中性点接地刀闸的拉开或合上来决定其是否接地。一般其中低压侧有风场并网的变压器可以考虑将中性点接地。当然这是由高压侧系统决定的，是否接地要由调度部门决定。
2.主变压器低压侧，当不需要在单相接地故障条件下运行时，可采用电阻接地方式，迅速切除故障；如图1中所示经低阻接地。由于低压侧为角形接线，其中性点无法引出，因此采用接地变压器接地方式，这里接地变压器兼作站用电。
3.消弧线圈或接地电阻可安装在变压器低压线组的中性点上，当主变压器无中性点引出时，可在主变压器低压侧装设接地变压器。
而对于集中式光伏一次并网系统接线方式，具有以下原则：
1.光伏发电站安装总容量小于或等于1MWp时，宜采用0.4kV～10kV电压等级。
2.光伏发电站安装总容量大于1MWp，且不大于30MWp时，宜采用10kV～35kV电压等级。
3.光伏发电站安装总容量大于30MWp时，宜采用35kV电压等级。
主接线符合下列要求：
1.光伏发电站安装总容量小于或等于30MWp时，宜采用单母线接线。
2.光伏发电站安装总容量大于30MWp时，宜采用单母线或单母线分段接线。
接地方式：
光伏发电站内10kV或35kV系统中性点可采用不接地、经消弧线圈接地或小电阻接地方式。经汇聚形成光伏发电站群大、中型光伏发电站，其站内汇集系统宜采用经消弧线圈接地或小电阻接地方式。就地升压变压器的低压侧中性点是否接地应依据逆变器的要求确定。
综上所述，其新能源的接线都是力求简单，易操作。根据电网规范GB/T50064-2014中的相关中性点不接地方式的规定，对单相接地电容电流有更详细的说明：
1.35kV、66kV系统当单相接地故障电容电流不大于10A时，可采用中性点不接地方式；当大于10A又需在接地故障条件下运行时，应采用中性点谐振接地方式(经消弧线圈接地)；
2.不直接连接发电机、由电缆线路构成的6kV～20kV系统，当单相接地故障电容电流不大于10A时，可采用中性点不接地方式；当大于10A又需要在接地故障条件下运行时，宜采用中性点谐振接地方式。
6kV～35kV主要由电缆线路构成的配电系统、风力发电场集电系统，当单相接地故障电容电流较大时，可采用中性点低电阻接地方式。变压器中性点电阻器的电阻，在满足单相接地继电保护可靠性和过电压绝缘配合的前提下宜选较大值。
而风场及光伏电站相关接地方式选择保护方案
具体接地方式选择方式及相关保护设定：
由《电力工程电气设计(一次部分)》262页可知架空线路的电容电流可按下式计算：
Ic＝(2.7～3.3)UeL×10-3
L——线路长度(km)；
2.7——适用于无架空地线的线路；
3.3——适用于有架空地线的线路；
而对于风场由于并网全线架设地线，则有Ic＝3.3UeL×10-3，单相接地故障电容电流不大于10A，可采用中性点不接地方式；小电流接地选线装置可动作于故障线路跳闸。
当电容电流大于10A时，根据我国电力行业标准GB/T 50064-2014，消弧线圈的容量应根据电网5-10年的发展规划确定，并按下式计算：
Figure GDA0002735149590000091
根据我国电网发展现状，实际推荐：
Figure GDA0002735149590000092
式中：
W—消弧线圈的容量，kVA；
Ic—电容电流，A；
Un—系统标称电压，kV。
而当接地电容电流较大时，则采用低阻接地方式。一般经验公式是取2～3Ic，采用这一原则选择的电阻，不仅可以满足保护灵敏度要求，同时不会引起过电压而破坏绝缘配合。
对于光伏电站有相似的运算及选择过程，不同的是其电容电流计算时系数取Ic＝2.7UeL×10-3。因为其并网线路并未要求全线架设接地线，只是在厂站进线段架设接地线，因此系数取值较小。还有一点不同的是，当采用谐振接地时，其接地选线装置可选择不跳开接地线路。之所以存在以上区别的原因是由于，光伏发电本身没有像风机那样有惯性旋转部分，其设备的稳定性相较较高，对故障的耐受能力也会相对较高。由此可得到相应的接地电容电流计算方法及相关接地方式的选择方式如图3所示。
针对图3中低阻接地方式，利用保护跳闸的方案，特别进行进一步的叙述。
(2)风场及光伏电站经低阻接地时的零序保护方案
进行双馈式异步风机故障附加状态分析，图4是一个双馈式异步风机的原理简图，通过故障分析，可知其中DFIG短路电流不仅与终端电压的下降程度有关(也就是严重程度故障)，但也与转子电流有关，转子电流是由定子磁通量的瞬态特性与交直流转换控制器共同影响的。可以看到，转子短路电流由3个部件组成1)由转换器参考电流决定的工频稳态量部分；2)转子频率瞬态量部分，反映电压降对转子绕组的影响；3)工频暂态量部分。通过分析可知DFIG定子故障时含有4部分：工频稳态量，直流瞬态量，工频瞬态量，转子频率瞬态量部分。与前三个量相比，其转子频率瞬态量部分因为量小，可以忽略不计。
图5(a)为故障前稳态等值图，图5(b)故障后稳态附加等值图，图5(c)为故障瞬态附加等值图。可以看出，相较于同步机发电形式，经过变换器并网的新能源，其故障状态是受变换器控制策略影响的。由于一般采用的是恒有功控制，当机端电压降低时，其输出电流有所增加，根据故障类型的不同，其变化量为1.2In～1.75In，因此采用方向过流保护一方面是可以满足一定的保护需求。
但是如果风场由于单相接地电容电流较大采用低阻接地时，其零序过流保护故障电流大小仅取决于其接地方式，而不受变换器控制策略的影响。
基于低阻接地的零序保护配置及定值配合
变压器低压侧经Z形接地变压器串联低电阻接地系统，风场升压变压器保护采用差动保护和常规后备保护配置；低电阻接地系统母线连接元件如接地变压器、线路、电容器、所用变等保护宜配置三段相过流保护及两段零序过流保护。
接地变压器及中性点接地电阻选择应满足该系统运行需要，单相接地故障时零序电流以1000A左右为宜，10kV～35kV低电阻接地系统中接地电阻的选取宜为6Ω至30Ω。
严格计算应采用对称分量法进行故障序网分析，考虑到供电系统母线阻抗及故障线路正序、零序阻抗值远远小于接地变压器零序阻抗及中性点接地电阻，简单实用计算时可按式考虑。
考虑到供电系统母线阻抗及故障线路正序、零序阻抗值远远小于接地变压器零序阻抗及中性点接地电阻，简单实用计算时可按下式考虑：
Figure GDA0002735149590000111
若为标么值计算：
Figure GDA0002735149590000121
Figure GDA0002735149590000122
I(1) 0：系统单相接地故障零序电流
X1∑：故障点综合正序阻抗
X2∑：故障点综合负序阻抗
X0∑：故障点综合零序阻抗
UФN：系统额定相电压
RN：接地变压器中性点接地电阻
Rg0：接地变压器零序电阻
Xg0：接地变压器零序电抗
IB：对应电压等级基准电流
RN’：接地变压器中性点接地电阻标么值
Xg0’：接地变压器零序电抗标么值
低电阻接地系统必须且只能有一个中性点接地运行，当接地变压器或中性点电阻失去时，升压变压器的同级断路器必须同时打开，如302或301开关。
考虑到各种可能的运行方式，为防止失去接地中性点并简化接线，宜限定变电站运行方式，假定变电站低压侧为单母线分段接线型式，供电变压器为#1、#2主变，接地变压器为#1B、#2B，低压侧母线为#1、#2母线，#1主变与#1B固定接于低压侧#1母线，#2主变与#2B固定接于低压侧#2母线，仅完善#1B跳低压侧分段及联跳#1主变回路，不考虑#1B联跳#2主变回路，同样，仅完善#2B跳低压侧分段及联跳#2主变回路，不考虑#2B联跳#1主变回路。
接地变压器的接线方式如下：
(1)接地变接于变电站相应母线上；
(2)接地变直接接于变电站升压变压器相应引线上；
(3)不宜采用几个中性点合用一个接地电阻的接线方式。
接地变压器的跳闸方式：
相过流保护的跳闸方式：
接地变压器接于变电站低压侧母线，保护动作后应联跳升压变压器同侧断路器；
接地变压器接于升压变压器低压侧，保护动作后应联跳供电变压器各侧断路器。
零序过流保护的跳闸方式：
接地变压器接于变电站低压侧母线，保护动作后一时限跳低压侧分段，二时限联跳升压变压器同侧断路器；
接地变压器接于供电变压器低压侧，保护动作后一时限跳低压侧分段，二时限联跳升压变压器各侧断路器。
通过图6可以看出，采用这种跳闸策略不会引起失地现象的发生。因为接地变，或者接在升压变压器低压侧中性点上的接地电阻是作为本段母线的零序故障电源及接地点双重作用。只要不失去接地，零序过流保护可正常工作，而且不至于因失地引起过电压。
接地变压器中性点上配置零序电流Ⅰ段、零序电流Ⅱ段保护，作为接地变压器单相接地故障的主保护和系统各出线元件单相接地故障的总后备保护。
如图6所示，通过接地变压器的接地电阻及本身电抗可以得到故障零序电流大小。而作为其出线的后备保护，需要保护具有灵敏度。由图可以看出，当风机出口处出线接地故障时，需要本线断路器先跳开。而作为其后备保护的接地变主保护一段，应该对其故障具有足够灵敏度。由于其厂内出线较短，其电抗可以忽略，可以由式求得的电流值，考虑1.5倍灵敏度。一般取为450A。时间与出线零序I段相配合。跳闸策略同上。
零序电流Ⅱ段保护，按保证经高阻单相接地故障有足够灵敏度整定。系统发生经高阻单相接地，流经接地变压器故障电流，一次值不大于300A；
Figure GDA0002735149590000141
由此可以得到其抗高阻接地的能力。
上述各个保护方案中的保护装置，各保护装置按照本实施例中提供的确定保护跳闸或选线跳闸和保护跳闸方案进行保护动作，形成一套保护系统。
作为一种典型算例，风电厂经220kV并网，其一次系统接线如图1所示。其风场的总装机容量为30万千瓦，风机分为1.8MW与2.3MW两种型式，其型号分别为EN21/EN23B型。其并网电压等级为220kV。风场采用接地变压器低阻接地方式：图3给出了一个已经并网的风电厂的变压器接地方式及相关零序保护原理示意图。其风场的总装机容量为30万千瓦，风机分为1.8MW与2.3MW两种型式，其型号分别为EN21/EN23B型。其并网电压等级为220kV。风场采用接地变压器低阻接地方式，其参数如下表所示：
额定容量 450/35kVA 型号规格 DKSK-450-35
额定电压 36.75/0.4kV 额定电流 7.1/49.2A
阻抗电压 8％ 联接组别 Znyn11
经小电阻接地，接地电阻为7.9欧姆。实用计算时可按下式考虑：由于是35kV并网，因此IB＝1560A。
按照标幺值计算：
Figure GDA0002735149590000151
由于接地变可以认为是零序电源，因此出线零序过流可以此值为准进行整定。而接地变压器作为后备保护，零序I段取450A，零序II段取300A即可。
由于零序故障等值网络是由变压器联接组别决定的，因此通过图可知其零序网络可以分为三个独立系统。其中最底层的风机的接地方式TN-C-S接线，即将PEN分离成PE和N的3相4线制方式。而风机通过箱变并网，其箱变的联接组别为D，yn11接线，因此不向风场站内提供零序短路电流，其接地保护为0.35In，0.2S，独立一段，无需配合。第2个独立系统为风场35kV系统，其接地电流大小是由低阻接地站变接地零序阻抗决定的，与风机的运行方式与运行状态无关，其跳闸策略同上。接地变跳开后会不会使低压侧失去接地。而高压侧系统，是由电力系统决定的220kV高电压零序系统。由图可以看出，其35kV低阻接地系统，其零灵敏度可以延伸至风机端口，作为其同母线段出线的总零序接地电源及所有出线的总后备。
而对于光伏发电厂站，由于单相接地电容电流不是很大，一般采用的是谐振接地方式，因此不存在10kV～35kV低阻接地零序网。其上下两级的零序网络构成同风场。而当单相接地电容电流达到一定值时，考虑采用低阻接地方式，其保护方案同风场，跳闸策略也相同。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，其特征是：包括以下步骤：
确定风场及光伏电站并网一次系统接线方式及相关接地方式，结合具体接地电容电流值，确定保护跳闸或选线跳闸；
风力发电场变压器中性点接地方式中，主变压器高压侧中性点的接地方式应由所联接电网的中性点接地方式决定；主变压器低压侧，当不需要在单相接地故障条件下运行时，采用电阻接地方式，迅速切除故障；消弧线圈或接地电阻安装在变压器低压线组的中性点上，当主变压器无中性点引出时，在主变压器低压侧装设接地变压器；
根据风场及光伏电站的接地方式，配置相应的过流保护及零序过流保护方案，采用对称分量法进行故障序网分析，进一步确定保护跳闸的方案。
2.如权利要求1所述的一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，其特征是：对于风场及光伏电站并网接线方式，采用单母线接线或线路-变压器组接线，对于规模超过设定值的风力发电场变电站与电网联接超过两回线时，采用单母线分段或双母线接线方式；当风力发电场变电站装有两台及以上主变压器时，主变压器低压侧母线采用单母线分段接线，每台主变压器对应一段母线。
3.如权利要求1所述的一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，其特征是：集中式光伏一次并网系统接线方式中，按照光伏发电站安装总容量配置相应的电压等级，配置相应的母线接线方式。
4.如权利要求1所述的一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，其特征是：对于集中式光伏一次并网系统，光伏发电站内小于设定电压等级的中性点采用不接地、经消弧线圈接地或小电阻接地方式；经汇聚形成光伏发电站群，其站内汇集系统采用经消弧线圈接地或小电阻接地方式。
5.如权利要求1所述的一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，其特征是：跳闸方式与接地方式和单相接地电容电流的关系为：
当接地方式为不接地，且单相接地电容电流小于设定值时，跳闸方式为风场经小电流选线跳闸，光伏电站不跳闸，当单相接地电容电流大于设定值，且接地方式为低阻接地时，利用保护跳闸。
6.如权利要求1所述的一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，其特征是：当风场及光伏电站经低阻接地时，零序过流保护故障电流大小仅取决于其接地方式；
或，当风场及光伏电站的变压器低压侧经接地变压器串联低电阻接地时，风场升压变压器保护采用差动保护和常规后备保护配置；低电阻接地系统母线连接元件配置三段相过流保护及两段零序过流保护。
7.如权利要求1所述的一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，其特征是：接地变压器及中性点接地电阻选择应满足该系统运行需要，10kV～35kV低电阻接地系统中接地电阻的选取为6Ω至30Ω；
或，低电阻接地系统必须且只能有一个中性点接地运行，当接地变压器或中性点电阻失去时，升压变压器的同级断路器必须同时打开。
8.如权利要求1所述的一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，其特征是：过流保护的跳闸方式包括：
接地变压器接于变电站低压侧母线，保护动作后应联跳升压变压器同侧断路器；
接地变压器接于升压变压器低压侧，保护动作后应联跳供电变压器各侧断路器；
或，零序过流保护的跳闸方式：
接地变压器接于变电站低压侧母线，保护动作后一时限跳低压侧分段，二时限联跳升压变压器同侧断路器；
接地变压器接于供电变压器低压侧，保护动作后一时限跳低压侧分段，二时限联跳升压变压器各侧断路器。
9.一种基于集中式新能源并网方式的接地保护系统，其特征是：包括若干保护装置，所述保护装置按照权利要求1-8中任一项所述的方法中确定保护跳闸或选线跳闸和保护跳闸方案进行保护动作。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112436493B (zh) * 2020-11-26 2023-08-01 广东电网有限责任公司佛山供电局 一种小电阻接地系统的单相接地故障集中式保护方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04127791A (ja) * 1990-09-19 1992-04-28 Fujitsu Ltd 地絡保護回路
CN103001194A (zh) * 2012-12-20 2013-03-27 诸暨市供电局 一种在线线路故障监测与保护装置及其保护方法
CN103197204A (zh) * 2013-04-07 2013-07-10 山东电力集团公司德州供电公司 多端线路故障定位的混合型方法
CN103401225A (zh) * 2013-08-07 2013-11-20 攀钢集团西昌钢钒有限公司 接地兼所用变压器过电流保护整定方法及联跳设置方法
CN203434496U (zh) * 2013-07-30 2014-02-12 大唐河北新能源(张北)有限责任公司 风电场的电流接地系统
CN103595032A (zh) * 2013-11-21 2014-02-19 国家电网公司 用于不换位同塔双回线路的零序方向元件闭锁的方法
CN108336721A (zh) * 2018-03-23 2018-07-27 大连依诺维电气有限公司 中性点可变电阻接地系统及运行方法
CN207730865U (zh) * 2017-12-20 2018-08-14 中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司 一种基于对称分量法的含光伏电站并网系统故障定位装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109494807B (zh) * 2018-12-29 2021-12-21 四川太牛电子科技有限公司 一种太阳能自动并网逆变器及其控制方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04127791A (ja) * 1990-09-19 1992-04-28 Fujitsu Ltd 地絡保護回路
CN103001194A (zh) * 2012-12-20 2013-03-27 诸暨市供电局 一种在线线路故障监测与保护装置及其保护方法
CN103197204A (zh) * 2013-04-07 2013-07-10 山东电力集团公司德州供电公司 多端线路故障定位的混合型方法
CN203434496U (zh) * 2013-07-30 2014-02-12 大唐河北新能源(张北)有限责任公司 风电场的电流接地系统
CN103401225A (zh) * 2013-08-07 2013-11-20 攀钢集团西昌钢钒有限公司 接地兼所用变压器过电流保护整定方法及联跳设置方法
CN103595032A (zh) * 2013-11-21 2014-02-19 国家电网公司 用于不换位同塔双回线路的零序方向元件闭锁的方法
CN207730865U (zh) * 2017-12-20 2018-08-14 中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司 一种基于对称分量法的含光伏电站并网系统故障定位装置
CN108336721A (zh) * 2018-03-23 2018-07-27 大连依诺维电气有限公司 中性点可变电阻接地系统及运行方法

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