CN110048379A - 低压直流配电系统的保护配置方法 - Google Patents
低压直流配电系统的保护配置方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110048379A CN110048379A CN201910284101.9A CN201910284101A CN110048379A CN 110048379 A CN110048379 A CN 110048379A CN 201910284101 A CN201910284101 A CN 201910284101A CN 110048379 A CN110048379 A CN 110048379A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- protection
- bus
- branch
- low
- 600vdc
- 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.)
- Pending
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
- H02H7/268—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 dc systems
Abstract
本发明公开了一种低压直流配电系统的保护配置方法，直流母线分为600VDC和220VDC，其中600VDC母线通过双向AC/DC虚拟同步机与交流380V母线连接；光伏和储能分别通过DC/DC变换器与600VDC母线相连；220VDC母线通过DC/DC与600VDC母线相连。600VDC和220VDC母线分别通过馈线连接支路负荷。本发明工作效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种低压直流配电系统的保护配置方法。
背景技术
随着新能源技术的不断发展和用户对电能质量要求的不断提高，传统配电系统面临新的挑战。直流配电技术在消纳新能源及提升供电可靠性方面的优势受到了越来越多的关注。直流配电系统无论是故障类型还是故障后果与交流配电网都有不同，目前直流断路器是直流配电网常用的保护手段，但由于缺乏成熟、经济的直流断路器和实际运行经验，直流系统保护目前成为制约直流配电系统发展的关键技术问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工作效果好的低压直流配电系统的保护配置方法。
本发明的技术解决方案是：
一种低压直流配电系统的保护配置方法，其特征是：直流母线分为600VDC和220VDC，其中600VDC母线通过双向AC/DC虚拟同步机与交流380V母线连接；光伏和储能分别通过DC/DC变换器与600VDC母线相连；220VDC母线通过DC/DC与600VDC母线相连。600VDC和220VDC母线分别通过馈线连接支路负荷；
保护装置配置方法如下：
（1）600VDC进线保护装置
主保护区段为双向AC/DC虚拟同步机至600VDC母线，同时为母线及馈出支路提供后备；采用数字式低压直流支路保护装置，配置速断、二段电流上升率、二段低压过流、电流积分、过电压、低电压、开关量联锁保护；当保护动作出口跳闸时，跳开本段开关时，合上600VDC母联；考虑到功率的双向流动，所有保护均不带方向；
（2）600VDC馈出线或支路保护配置
主保护区段为本线路；采用数字式低压直流支路保护装置，配置速断、二段电流上升率、二段低压过流、电流积分、过电压、低电压、开关量联锁保护；对于光伏支路，加配逆功率保护，其电流方向由光伏指向母线；对于储能支路不设方向；对于充电桩及远端负荷回路保护方向由母线指向负荷；当保护动作出口跳闸时，只跳本支路开关；
（3）600V DC系统接地保护配置
采用数字式低压直流绝缘与接地保护装置，配置接地阻抗保护、漏电流保护、电压不平衡保护，所有保护动作时只发告警信号；
（4）600VDC母线保护装置
采用数字式低压直流母线保护装置，配置差动保护、低电压保护、过电压保护，差动保护动作时将跳开母线上所有进出线支路开关，其余只发告警信号；
（5）220VDC母线支路保护装置
采用采用数字式低压直流支路保护装置与主动式保护装置配合的方式，对于惯性负荷或者其他可能导致电流方向发生变化的负荷，采用带逆功率保护的数字式低压直流支路保护装置；其余负荷采用主动式保护装置，配备短路保护、环网保护、交直流混接保护、绝缘和接地保护功能，短路故障时，主动式保护装置可在数百微秒内完成输出锁闭，其余故障在告警的同时完成支路与母线间的隔离。
主保护区段为虚拟同步机至600VDC母线，同时为母线及馈出支路提供后备；采用数字式低压直流支路保护装置，配置速断、二段电流上升率、二段低压过流、电流积分、过电压、低电压、开关量联锁保护。当保护动作出口跳闸时，跳开本段开关时，合上600VDC母联。考虑到功率的双向流动，所有保护均不带方向；600VDC母线采用数字式低压直流母线保护装置，配置差动保护、低电压保护、过电压保护，差动保护动作时将跳开母线上所有进出线支路开关，其余只发告警信号；220VDC母线馈线支路采用采用数字式低压直流支路保护装置与主动式保护装置配合的方式，对于惯性负荷或者其他可能导致电流方向发生变化的负荷，采用带逆功率保护的数字式低压直流支路保护装置；其余负荷采用主动式保护装置，配备短路保护、环网保护、交直流混接保护、绝缘和接地保护功能，短路故障时，主动式保护装置可在数百微秒内完成输出锁闭，其余故障在告警的同时完成支路与母线间的隔离。
所述低压直流数字式保护装置的核心器件为32位高性能CPU，电流、电压以及漏电流信号通过信号放大电路经低通滤波器分别连接到16位AD转换器件AD7606，AD7606将采集到的模拟量转换成数字量送入CPU进行分析计算；计算的结果将作为判据，并生成相应的指令通过光电隔离下发至跳闸出口，同时，开关量输入也可以通过光电隔离传送至CPU作为开关状态的判据。对于具有录波功能的保护装置，还分配相应的录波用flash，其他外围配置还包括SRAM和触摸屏。
除惯性负荷或者其他可能导致电流方向发生变化的负荷以外，其余负荷采用主动式保护装置，配备短路保护、环网保护、交直流混接保护、绝缘和接地保护功能。短路故障时，主动式保护装置可在数百微秒内完成输出锁闭，其余故障在告警的同时完成支路与母线间的隔离。
本发明采用数字式保护方式，继承传统交流微机保护的优点，可以可靠、快速、灵敏、有选择地将故障元件从直流配电网中切除；以微型处理器或数字信号处理器（DSP）为核心，融入信号变换、采样、计算、逻辑判断、执行输出及其他通信等辅助功能，实现对电力系统的故障预警及快速隔离功能；针对不同类型线路提供不同类型的保护功能，实现针对特定类型故障的有效保护；采用一二次融合方式的设计方式，其中通信采用485接口或以太网接口的标准Modbus协议，装置面板上带有大屏幕LCD显示器，以数据和图形方式动态显示主要指标参数，设有操作键盘，可对装置硬件时钟进行设置，对监测参数进行设置、修改和查看，并设有保护密码，实现保护装置的智能化运行；系统内保护装置采用模块化设计，提高系统结构紧凑性；保护装置具备GPS对时功能，保持与远方管理中心的时钟一致。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是低压直流配电系统拓扑图。
图2是低压直流数字式保护硬件示意图。
图3是保护系统示意图。
具体实施方式
一种低压直流配电系统的保护配置方法，直流母线分为600VDC和220VDC，其中600VDC母线通过双向AC/DC虚拟同步机与交流380V母线连接；光伏和储能分别通过DC/DC变换器与600VDC母线相连；220VDC母线通过DC/DC与600VDC母线相连。600VDC和220VDC母线分别通过馈线连接支路负荷；
保护装置配置方法如下：
（1）600VDC进线保护装置
主保护区段为双向AC/DC虚拟同步机至600VDC母线，同时为母线及馈出支路提供后备；采用数字式低压直流支路保护装置，配置速断、二段电流上升率、二段低压过流、电流积分、过电压、低电压、开关量联锁保护；当保护动作出口跳闸时，跳开本段开关时，合上600VDC母联；考虑到功率的双向流动，所有保护均不带方向；
（2）600VDC馈出线或支路保护配置
主保护区段为本线路；采用数字式低压直流支路保护装置，配置速断、二段电流上升率、二段低压过流、电流积分、过电压、低电压、开关量联锁保护；对于光伏支路，加配逆功率保护，其电流方向由光伏指向母线；对于储能支路不设方向；对于充电桩及远端负荷回路保护方向由母线指向负荷；当保护动作出口跳闸时，只跳本支路开关；
（3）600V DC系统接地保护配置
采用数字式低压直流绝缘与接地保护装置，配置接地阻抗保护、漏电流保护、电压不平衡保护，所有保护动作时只发告警信号；
（4）600VDC母线保护装置
采用数字式低压直流母线保护装置，配置差动保护、低电压保护、过电压保护，差动保护动作时将跳开母线上所有进出线支路开关，其余只发告警信号；
（5）220VDC母线支路保护装置
采用采用数字式低压直流支路保护装置与主动式保护装置配合的方式，对于惯性负荷或者其他可能导致电流方向发生变化的负荷，采用带逆功率保护的数字式低压直流支路保护装置；其余负荷采用主动式保护装置，配备短路保护、环网保护、交直流混接保护、绝缘和接地保护功能，短路故障时，主动式保护装置可在数百微秒内完成输出锁闭，其余故障在告警的同时完成支路与母线间的隔离。
主保护区段为虚拟同步机至600VDC母线，同时为母线及馈出支路提供后备；采用数字式低压直流支路保护装置，配置速断、二段电流上升率、二段低压过流、电流积分、过电压、低电压、开关量联锁保护。当保护动作出口跳闸时，跳开本段开关时，合上600VDC母联。考虑到功率的双向流动，所有保护均不带方向；600VDC母线采用数字式低压直流母线保护装置，配置差动保护、低电压保护、过电压保护，差动保护动作时将跳开母线上所有进出线支路开关，其余只发告警信号；220VDC母线馈线支路采用采用数字式低压直流支路保护装置与主动式保护装置配合的方式，对于惯性负荷或者其他可能导致电流方向发生变化的负荷，采用带逆功率保护的数字式低压直流支路保护装置；其余负荷采用主动式保护装置，配备短路保护、环网保护、交直流混接保护、绝缘和接地保护功能，短路故障时，主动式保护装置可在数百微秒内完成输出锁闭，其余故障在告警的同时完成支路与母线间的隔离。
所述低压直流数字式保护装置的核心器件为32位高性能CPU，电流、电压以及漏电流信号通过信号放大电路经低通滤波器分别连接到16位AD转换器件AD7606，AD7606将采集到的模拟量转换成数字量送入CPU进行分析计算；计算的结果将作为判据，并生成相应的指令通过光电隔离下发至跳闸出口，同时，开关量输入也可以通过光电隔离传送至CPU作为开关状态的判据。对于具有录波功能的保护装置，还分配相应的录波用flash，其他外围配置还包括SRAM和触摸屏。
除惯性负荷或者其他可能导致电流方向发生变化的负荷以外，其余负荷采用主动式保护装置，配备短路保护、环网保护、交直流混接保护、绝缘和接地保护功能。短路故障时，主动式保护装置可在数百微秒内完成输出锁闭，其余故障在告警的同时完成支路与母线间的隔离。
Claims (6)
1.一种低压直流配电系统的保护配置方法，其特征是：直流母线分为600VDC和220VDC，其中600VDC母线通过双向AC/DC虚拟同步机与交流380V母线连接；光伏和储能分别通过DC/DC变换器与600VDC母线相连；220VDC母线通过DC/DC与600VDC母线相连；600VDC和220VDC母线分别通过馈线连接支路负荷；
保护装置配置方法如下：
（1）600VDC进线保护装置
主保护区段为双向AC/DC虚拟同步机至600VDC母线，同时为母线及馈出支路提供后备；采用数字式低压直流支路保护装置，配置速断、二段电流上升率、二段低压过流、电流积分、过电压、低电压、开关量联锁保护；当保护动作出口跳闸时，跳开本段开关时，合上600VDC母联；考虑到功率的双向流动，所有保护均不带方向；
（2）600VDC馈出线或支路保护配置
主保护区段为本线路；采用数字式低压直流支路保护装置，配置速断、二段电流上升率、二段低压过流、电流积分、过电压、低电压、开关量联锁保护；对于光伏支路，加配逆功率保护，其电流方向由光伏指向母线；对于储能支路不设方向；对于充电桩及远端负荷回路保护方向由母线指向负荷；当保护动作出口跳闸时，只跳本支路开关；
（3）600V DC系统接地保护配置
采用数字式低压直流绝缘与接地保护装置，配置接地阻抗保护、漏电流保护、电压不平衡保护，所有保护动作时只发告警信号；
（4）600VDC母线保护装置
采用数字式低压直流母线保护装置，配置差动保护、低电压保护、过电压保护，差动保护动作时将跳开母线上所有进出线支路开关，其余只发告警信号；
（5）220VDC母线支路保护装置
采用采用数字式低压直流支路保护装置与主动式保护装置配合的方式，对于惯性负荷或者其他可能导致电流方向发生变化的负荷，采用带逆功率保护的数字式低压直流支路保护装置；其余负荷采用主动式保护装置，配备短路保护、环网保护、交直流混接保护、绝缘和接地保护功能，短路故障时，主动式保护装置可在数百微秒内完成输出锁闭，其余故障在告警的同时完成支路与母线间的隔离。
2.根据权利要求1所述的低压直流配电系统的保护配置方法，其特征是：主保护区段为虚拟同步机至600VDC母线，同时为母线及馈出支路提供后备；采用数字式低压直流支路保护装置，配置速断、二段电流上升率、二段低压过流、电流积分、过电压、低电压、开关量联锁保护；当保护动作出口跳闸时，跳开本段开关时，合上600VDC母联；考虑到功率的双向流动，所有保护均不带方向；600VDC母线采用数字式低压直流母线保护装置，配置差动保护、低电压保护、过电压保护，差动保护动作时将跳开母线上所有进出线支路开关，其余只发告警信号；220VDC母线馈线支路采用采用数字式低压直流支路保护装置与主动式保护装置配合的方式，对于惯性负荷或者其他可能导致电流方向发生变化的负荷，采用带逆功率保护的数字式低压直流支路保护装置；其余负荷采用主动式保护装置，配备短路保护、环网保护、交直流混接保护、绝缘和接地保护功能，短路故障时，主动式保护装置可在数百微秒内完成输出锁闭，其余故障在告警的同时完成支路与母线间的隔离。
3.根据权利要求1所述的低压直流配电系统的保护配置方法，其特征是：所述低压直流数字式保护装置的核心器件为32位高性能CPU，电流、电压以及漏电流信号通过信号放大电路经低通滤波器分别连接到16位AD转换器件AD7606，AD7606将采集到的模拟量转换成数字量送入CPU进行分析计算；计算的结果将作为判据，并生成相应的指令通过光电隔离下发至跳闸出口，同时，开关量输入也可以通过光电隔离传送至CPU作为开关状态的判据。
4.根据权利要求3所述的低压直流配电系统的保护配置方法，其特征是：对于具有录波功能的保护装置，还分配相应的录波用flash，其他外围配置还包括SRAM和触摸屏。
5.根据权利要求1所述的低压直流配电系统的保护配置方法，其特征是：除惯性负荷或者其他可能导致电流方向发生变化的负荷以外，其余负荷采用主动式保护装置，配备短路保护、环网保护、交直流混接保护、绝缘和接地保护功能。
6.根据权利要求5所述的低压直流配电系统的保护配置方法，其特征是：短路故障时，主动式保护装置可在数百微秒内完成输出锁闭，其余故障在告警的同时完成支路与母线间的隔离。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910284101.9A CN110048379A (zh) | 2019-04-10 | 2019-04-10 | 低压直流配电系统的保护配置方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910284101.9A CN110048379A (zh) | 2019-04-10 | 2019-04-10 | 低压直流配电系统的保护配置方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110048379A true CN110048379A (zh) | 2019-07-23 |
Family
ID=67276473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910284101.9A Pending CN110048379A (zh) | 2019-04-10 | 2019-04-10 | 低压直流配电系统的保护配置方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110048379A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110912114A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-03-24 | 国网江苏电力设计咨询有限公司 | 一种高安全性低压直流系统 |
| CN115133502A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-30 | 上海勘测设计研究院有限公司 | 一种储能电站交流母线故障切除方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102969696A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-03-13 | 国家电网公司 | 一种电力系统继电保护处理方法 |
| CN105762803A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-07-13 | 三峡大学 | 一种含有重要负荷的新能源与电动汽车接入的城市直流配电系统 |
| DE102016218242A1 (de) * | 2016-09-22 | 2018-03-22 | Siemens Aktiengesellschaft | DC-Überspannungsschutz für ein Energiesystem |
-
2019
- 2019-04-10 CN CN201910284101.9A patent/CN110048379A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102969696A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-03-13 | 国家电网公司 | 一种电力系统继电保护处理方法 |
| CN105762803A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-07-13 | 三峡大学 | 一种含有重要负荷的新能源与电动汽车接入的城市直流配电系统 |
| DE102016218242A1 (de) * | 2016-09-22 | 2018-03-22 | Siemens Aktiengesellschaft | DC-Überspannungsschutz für ein Energiesystem |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 李忠等: "低压直流配电网继电保护研究与实践", 《供电用》 * |
| 李忠等: "楼宇低压直流配电系统示范应用", 《供电用》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110912114A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-03-24 | 国网江苏电力设计咨询有限公司 | 一种高安全性低压直流系统 |
| CN115133502A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-30 | 上海勘测设计研究院有限公司 | 一种储能电站交流母线故障切除方法 |
| CN115133502B (zh) * | 2022-06-22 | 2023-09-29 | 上海勘测设计研究院有限公司 | 一种储能电站交流母线故障切除方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102510048B (zh) | 一种防越级跳闸保护方法 | |
| CN101673964B (zh) | 一种模块化ups集成配电系统 | |
| CN102520314A (zh) | 小电流接地系统中单相接地故障选线的检测系统及方法 | |
| CN106169739B (zh) | 一种柔性直流电网线路保护配置方法及装置 | |
| CN105977923B (zh) | 一种实现即插即用的变电站继电保护装置及系统 | |
| CN102684173B (zh) | 快速网络电力继电保护系统 | |
| CN106575866A (zh) | 用于电路的保护设备和保护系统以及用于控制保护系统的方法 | |
| CN107681783A (zh) | 一种精准切负荷控制系统控制终端 | |
| CN202309201U (zh) | 一种通信电源系统 | |
| CN107294073B (zh) | 一种混合拓扑直流断路器的控制保护系统 | |
| CN110048379A (zh) | 低压直流配电系统的保护配置方法 | |
| CN202649381U (zh) | 基于goose的智能变电站小电流接地选线系统 | |
| CN109494873A (zh) | 一种交直流混联电网的控制保护方法、装置及系统 | |
| CN105024356B (zh) | 一种35kV及以下电压等级比率制动式母线保护方法 | |
| CN103036219B (zh) | 低压微电网综合保护方法 | |
| CN201466790U (zh) | 一种模块化ups集成配电系统 | |
| CN106207999A (zh) | 一种光伏电站直流侧线路的保护方法及装置 | |
| CN203932988U (zh) | 一种小电流接地故障跳闸及自愈系统 | |
| CN107769162A (zh) | 基于3/2接线条件发电厂的机组保护跳闸装置 | |
| CN105162088B (zh) | 一种10kV电缆网馈线的配电站故障自动检测系统 | |
| CN209626956U (zh) | 低压直流配电系统的保护配置系统 | |
| CN106602522A (zh) | 一种电压互感器并列装置及其自动并列控制逻辑 | |
| CN203242926U (zh) | 一种具有剩余电流保护功能的低压配电柜 | |
| WO2020181982A1 (zh) | 一种分布式接地选线系统及方法 | |
| CN202424140U (zh) | 一种微电网母线差动保护装置 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190723 |