CN111433992B - 具有分布式能源的电网故障检测方法和装置 - Google Patents

具有分布式能源的电网故障检测方法和装置 Download PDF

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Abstract

具有分布式能源的电网故障检测方法和装置，电网(300)包括至少一个公共电网提供的交流电源(UG31)，交流电源耦合于并联的复数个并联电路，每个并联电路包括复数个并联支路，并联支路分别连接有负载和/或直流电源，其中，具有分布式能源的电网故障检测方法包括如下步骤：在交流电源和并联的复数个并联电路之间选定一个第一采集点(b3)，采集该第一采集点的电流值及其电流方向；比较该第一采集点的输出电流和输入电流，如果其输入电流大于输出电流，则判断并联的复数个并联电路出现故障。该电网故障检测方法和装置能够根据具有分布式能源的电网的线路连接来设置多个采集点来排查故障，并判断该故障是否为盲点故障从而触发保护装置，从而避免盲点故障的误判。

Description

具有分布式能源的电网故障检测方法和装置
技术领域
本发明涉及电网，尤其涉及具有分布式能源的电网的故障检测方法和装置。
背景技术
在传统的没有分布式电源的电力系统中，所有的负载都依靠公共电网提供交流电源供电。在这样的电力系统中，故障电流只能从交流电源中来，因此可以简单通过判断电网中多个保护装置是否超过故障电流阈值来判断电网是否发生故障。电网中的保护装置一旦超过故障电流阈值即可触发，断开电路切断公共电网交流电源的供电，以防止发生事故。
图1是现有技术的不具备分布式电源的电力系统。如图1所示，公共电网提供了一个交流电源UG11，交流电源UG11依次连接有保护装置PD11、保险装置F11、保护装置PD12，所述保护装置PD12连接有一个并联电路。其中，所述并联电路包括多个支路，其中一个支路由保护装置PD13、电缆C11、负载L11串联而成，另一个支路由保护装置PD14、电缆C12、负载L12串联而成，其他一个支路由保护装置PD15、电缆C13、负载L13串联而成，还有一个支路由保护装置PD16、电缆C14、负载L14串联而成。在保护装置PD11和保险装置F11之间还连接有一个串联支路，所述串联支路依次连接有保险装置F12、电缆C15、
因此，当故障处a11发生故障时，则保护装置P11应当首先触发。当电缆C14发生故障时，则保护装置PD15应当首先触发。当电缆C15发生故障时，则保险装置F12首先触发。
其中，保护装置都是预先设定一个故障电流阈值，只有当流过保护装置的故障电流超过故障电流阈值时保护装置才能够被触发，起到保护整个线路作用。然而，在具有分布式电源的电力系统中，由于公共电网提供交流电源供电并非是唯一的电源，用户端的负载处还往往设置有其他直流电源，例如太阳能电源等。因此，整个电力系统的线路中其他支路还会分流故障电流，因此流过保护装置的故障电流没办法达到故障电流阈值，保护装置就无法触发，无法起到保护电力系统的电路的作用。
发明内容
本发明第一方面提供了一种具有分布式能源的电网故障检测方法，所述电网包括至少一个公共电网提供的交流电源，所述交流电源耦合于并联的复数个并联电路，每个所述并联电路包括复数个并联支路，所述并联支路分别连接有负载和/或直流电源，其中，所述具有分布式能源的电网故障检测方法包括如下步骤：在所述交流电源和所述并联的复数个并联电路之间选定一个第一采集点，采集该第一采集点的电流值及其电流方向；比较该第一采集点的输出电流和输入电流，如果其输入电流大于输出电流，则判断所述并联的复数个并联电路出现故障。
进一步地，所述第一采集点的输入电流：
Iin＝IPDgrid+∑Ibranchi，
其中，IPDgrid为从所述交流电源输出至该第一采集点的电流，∑Ibranchi为方向与所述IPDgrid相同的从并联的复数个并联电路输出至该第一采集点的电流，i为自然数。
进一步地，所述第一采集点的输出电流：
Iout＝∑Ibranchj
其中，∑Ibranchj为方向与所述IPDgrid相反的从该第一采集点输出至并联的复数个并联电路的电流，j为自然数。
进一步地，在比较判断之后还如下步骤：
在所述并联的复数个并联电路区域中设置复数个第二采集点，采集所述复数个第二采集点的复数个电流值，当所述复数个第二采集点的复数个电流值中最小值大于第一故障电流阈值，则判断所述故障为盲点故障。
进一步地，在采集判断之后还如下步骤：当任一所述第二采集点的电流值大于第二故障电流阈值时，则触发该第二采集点所在的并联支路的第二保护装置，其中，所述第二故障电流阈值小于所述第一故障电流阈值。
本发明第二方面提供了一种具有分布式能源的电网故障检测装置，所述电网包括至少一个公共电网提供的交流电源，所述交流电源耦合于并联的复数个并联电路，每个所述并联电路包括复数个并联支路，所述并联支路分别连接有负载和/或直流电源，其中，具有分布式能源的电网故障检测装置包括：第一保护装置，其连接于所述交流电源和所述并联的复数个并联电路之间，其中，在所述交流电源和所述并联的复数个并联电路之间还选定有一个第一采集点，所述第一保护装置采集该第一采集点的电流值及其电流方向，并比较该第一采集点的输出电流和输入电流，如果其输入电流大于输出电流，则判断所述并联的复数个并联电路出现故障。
进一步地，所述具有分布式能源的电网故障检测装置还包括在所述并联的复数个并联电路的支路上连接的复数个第二保护装置，其中，在所述并联的复数个并联电路区域中设置复数个第二采集点，所述第二保护装置采集所述复数个第二采集点的复数个电流值，当所述复数个第二采集点的复数个电流值中最小值大于第一故障电流阈值，所述第二保护装置则判断所述故障为盲点故障。
进一步地，当任一所述第二采集点的电流值大于第二故障电流阈值时，第二保护装置则触发，其中，所述第二故障电流阈值小于所述第一故障电流阈值。
进一步地，所述第一保护装置分别和复数个第二保护装置相互通信，所述复数个第二保护装置之间相互通信。
进一步地，所述具有分布式能源的电网故障检测装置还包括在所述并联的复数个并联电路的支路上连接的复数个电压电流检测模块，其中，在所述并联的复数个并联电路区域中设置复数个第二采集点，所述第二保护装置采集所述复数个第二采集点的复数个电流值，当所述复数个第二采集点的复数个电流值中最小值大于第一故障电流阈值，所述第二电压电流检测模块则判断所述故障为盲点故障，其中，在所述第一保护装置中也设置有第一电压电流检测模块。
进一步地，当任一所述第二采集点的电流值大于第二故障电流阈值时，所述电压电流检测模块则触发该第二采集点所在的并联支路的第二保护装置，其中，所述第二故障电流阈值小于所述第一故障电流阈值。
进一步地，所述第一保护装置分别和复数个所述电压电流检测模块相互通信。
本发明第三方面还提供了一种具有分布式能源的电网故障检测装置，所述电网包括至少一个公共电网提供的交流电源，所述交流电源耦合于并联的复数个并联电路，每个所述并联电路包括复数个并联支路，所述并联支路分别连接有负载和/或直流电源，其中，具有分布式能源的电网故障检测装置包括：第一保护装置，其连接于所述交流电源和所述并联的复数个并联电路之间；控制器，其连接于所述第一保护装置，其中，在所述交流电源和所述并联的复数个并联电路之间还选定有一个第一采集点，所述第一保护装置采集该第一采集点的电流值及其电流方向并发送给所述控制器，控制器比较该第一采集点的输出电流和输入电流，如果其输入电流大于输出电流，则判断所述并联的复数个并联电路出现故障。
进一步地，所述具有分布式能源的电网故障检测装置还包括在所述并联的复数个并联电路的支路上连接的复数个第二保护装置，其中，所述控制器还分别连接于所述第二保护装置，在所述并联的复数个并联电路区域中设置复数个第二采集点，所述第二保护装置采集所述复数个第二采集点的复数个电流值并发送给所述控制器，当所述复数个第二采集点的复数个电流值中最小值大于第一故障电流阈值，所述控制器则判断所述故障为盲点故障。
进一步地，当任一所述第二采集点的电流值大于第二故障电流阈值时，所述控制器则触发该第二采集点所在的并联支路的第二保护装置，其中，所述第二故障电流阈值小于所述第一故障电流阈值。
进一步地，所述控制器分别和第一保护装置分别以及复数个第二保护装置相互通信。
本发明能够根据具有分布式能源的电网的线路连接来设置多个采集点来排查故障，并判断该故障是否为盲点故障从而触发保护装置，从而避免盲点故障的误判。
附图说明
图1是现有技术的不具备分布式电源的电力系统的线路连接图；
图2是根据本发明一个具体实施例的具备分布式电源的电力系统的线路连接图；
图3是根据本发明一个具体实施例的具备分布式电源的电力系统的故障电流检测的线路连接图；
图4是根据本发明一个具体实施例的具备分布式电源的电力系统的通信连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。
如图2所示，在一个具备分布式电源的电力系统中，除了包括公共电网提供交流电源供电，还具有其他直流电源。假设图2所示的电力系统是一个小区供电系统，交流电源供电21为一个单元的四个用户端提供交流电。交流电源UG21依次连接有保护装置PD21、保险装置F21、保护装置PD22，所述保护装置PD22连接有一个并联电路。所述并联电路包括四个并联支路，四个并联支路分别是来自一个单元的四个用户。第一并联支路由保护装置PD23、电缆C11、光伏转换器PV串联而成。第二并联支路由保护装置PD24、电缆C22、电池B串联而成。第三并联支路保护装置PD25、电缆C23、第一负载L21串联而成。第四并联支路由保护装置PD26、电缆C24、第二负载L22串联而成。其中，光伏转换器PV和电池B就是该电力系统中的分布式电源，其特别地为直流电源。因此，图2中区域A中的模块即是nanogrid(分布式电网)，其故障电流即可以从交流电源UG21中来，也可以从光伏转换器PV和/或电池B中来。其中，第一保险装置F21和第一保护装置PD21之间还具有一个串联支路，串联支路表示该小区除了四个用户端的一个单元以外还包括其他单元。该串联支路依次连接有第二保险装置F22、第五电缆。
因此，如图2所示，当故障a21处发生故障时，第一保护装置PD21和第二保护装置PD22应当首先触发。其中，第二保护装置PD22应当优先于第三保护装置PD23和第四保护装置PD24触发，第二保护装置PD22被定义为交流电源UG21和nanogrid之间的断路。同时，第一保护装置PD21在整个线路中不应当具有保护盲点。当电缆C23发生故障时，第五保护装置PD25应当首先触发。同样，当第五电缆C25发生故障时，保险装置F22应当首先触发。
然而，当故障发生在a21处时，在故障点a21上会流过一个较大的故障电流I。故障电流I包括两部分，一部分是由交流电源UG21提供，另一部分则是由光伏转换器PV和/或电池B提供。其中，交流电源UG21提供的故障电流为逆时针方向的I1，光伏转换器PV和/或电池B提供的故障电流为顺时针方向的I2，因此I＝I1+I2。假设第一保护装置PD21设置的故障电流阈值为1000A，第一保护装置PD21流过的电流一旦超过1000A就会触发并断路。而光伏转换器PV和/或电池B提供的故障电流I2为100A，假设此时故障电流I刚好为1000A，因此第一保护装置PD21流过的故障电流I1＝I-I2＝800A。由于第一保护装置PD21设置的故障电流阈值为1000A，则第一保护装置PD21不会判断为故障电流而触发，这样就会产生整个线路中的保护盲点。
如图3所示，在具有分布式电源的电网300中设置了一个由公共电网提供的交流电源UG31，交流电源UG31上连接有一个第一保护装置PD31，第一保护装置PD31耦合至4个并联的并联电路，每个并联电路包括3个并联支路，其中，每个并联支路分别连接有负载和/或直流电源。每个并联电路代表一个分布式电网(nanogrid)，在分布式电网中或设置有分布式电源。具体地，第一并联电路和第一保护装置PD31之间连接有一个第二保护装置PD32，第一并联电路的三个并联支路分别连接有第一负载L31、第二负载L32和第三负载L33。第二并联电路和第一保护装置PD31之间连接有一个第三保护装置PD33，第一并联电路的三个并联支路分别连接有第四负载L34、第一直流电源D31和第二直流电源D32。第三并联电路和第一保护装置PD31之间连接有一个第四保护装置PD34，第三并联电路的三个并联支路分别连接有第六负载L36、第三直流电源D33和第二直流电源D32。第四并联电路和第一保护装置PD31之间连接有一个第五保护装置PD35，第四并联电路的三个并联支路分别连接有第七负载L37、第八负载L38和第九负载L39。
本发明第一方面提供了一种具有分布式能源的电网故障检测方法。其中，包括如下步骤：
首先执行步骤S1，在所述交流电源和所述并联的复数个并联电路之间选定一个第一采集点，采集该第一采集点的电流值及其电流方向。根据本发明的一个优选实施例，在具有具有分布式电源的电网300中的交流电源UG31和并联的复数个并联电路之间选择一个第一采集点b3，即所述第一采集点b3设置在公共电网提供交流电源UG31和入户以前的复数个并联电路之间。该第一采集点b3流过的电流包括从交流电源UG31提供的电流以及从四个并联电路构成的各支路分布式电源提供的电流，其中，交流电源UG31提供的电流方向应当是从交流电源UG22流向第一采集点b3，是图3所示的自上向下方向，是第一采集点b3的输入电流。分布式电源提供的电流应当是从一个或多个并联电路到第一采集点b3，是图3所示的自下向上方向，是第一采集点b3的输出电流。两者方向相反。本发明需要采集第一采集点b3流过的输入电流和输出电流的电流值及其电流方向。如图3所示，由于第一并联电路和第四并联电路未设置分布式直流电源，因此，第一并联电路和第四并联电路分别对应的第二保护装置PD32和第四保护装置PD34流过的电流都是自上向下的。其中，由于第二并联电路和第三并联电路的分别设置有第一直流电源D31以及第二直流电源D32和第三直流电源D33，因此第二并联电路和第三并联电路对应的第二保护装置PD32和第四保护装置PD34流过的电流是自下向上的。
然后执行步骤S2，比较该第一采集点的输出电流和输入电流，如果其输入电流大于输出电流，则判断所述并联的复数个并联电路出现故障。其中，第一采集点的输入电流为：
Iin＝IPDgrid+∑Ibranchi(i＝1,…n),
其中，IPDgrid为从所述交流电源输出至该第一采集点的电流，∑Ibranchi为方向与所述IPDgrid相同的从并联的复数个并联电路输出至该第一采集点的电流，i为自然数。在一般情况下，从所述交流电源输出至该第一采集点的电流IPDgrid的方向应当和从并联的复数个并联电路输出至该第一采集点的电流Ibranchi方向相反。但是从所述交流电源输出至该第一采集点的电流IPDgrid的方向应当和从并联的复数个并联电路输出至该第一采集点的电流Ibranchi方向相同时，则第一采集点的输入电流Iin为从所述交流电源输出至该第一采集点的电流IPDgrid的方向应当和从并联的复数个并联电路输出至该第一采集点的电流Ibranchi之总和。进一步地，第一采集点的输出电流为：
Iout＝∑Ibranchj(j＝1,…n)
其中，∑Ibranchj为方向与所述IPDgrid相反的从该第一采集点输出至并联的复数个并联电路的电流，j为自然数。如果Iinput>Ioutput，则说明线路该区域出现了故障。
其中，本实施例特别地包括四个并联电路，四个并联电路分别连接至四个客户端。本发明还需要采集四个并联电路分别流过的电流值及其方向，即如图3所示的具有分布式电源的电网300中第一采集点c3、第一采集点d3、第一采集点e3、第一采集点f3分别流过的电流值及其方向。
特别地，电流采集由交流电源UG31和四个并联电路之间的第一保护装置PD31来完成。其中，盲点问题仅在系统电源高于Un的80％时发生，这意味着故障电流总是在第一保护装置PD31的长时间保护区域中。因此，对线路的通信速度的要求并不高。
例如，在具有分布式电源的电网30中还设置有第二采集点c3、第二采集点d3、第二采集点e3、第二采集点f3。其中，从所述交流电源UG31输出至该第一采集点b3的电流、第二采集点c3流过的电流和第二采集点f3流过的电流都是图示从上往下的，为输入电流。因此，第一采集点b3的输入电流Iin30＝IPD32+Ic3+If3，其中，由于第二并联电路的支路中设置有第一直流电源D31，第三并联电路的支路中分别设置有第三直流电源D33和第二直流电源D32，因此第二采集点d3和e3流过的电流都应当是自下而上的方向，是输出电流。因此，第一采集点b3的输出电流Iout30＝Id3+Ie3。当Iin3>Iout3，则判断并联的复数个并联电路的第一区域A3出现故障。
例如，在具有分布式电源的电网40中还设置有第二采集点c4、第二采集点d4、第二采集点e4、第二采集点f4。交流电源UG41连接有第一保护装置PD41，第一保护装置PD41连接有四个并联的并联电路，分别为第一并联电路nano41、第二并联电路nano42、第三并联电路nano43和第四并联电路nano44。其中，所述第二连接点c4和第一并联电路nano41之间连接有第二保护装置PD42，第二连接点d4和第二并联电路nano42之间连接有第三保护装置PD43，第二连接点e4和第三并联电路nano43之间连接有第四保护装置PD44，第二连接点f4和第四并联电路nano44之间连接有第五保护装置PD45。
其中，从所述交流电源UG41输出至该第一采集点b4的电流、第二采集点c3流过的电流和第二采集点f4流过的电流都是图示从上往下的，为输入电流。因此，第一采集点b4的输入电流Iin40＝IPD41+Ic4+If4。其中，第二采集点d4和e4流过的电流都应当是自下而上的方向，是输出电流。因此，第一采集点b4的输出电流Iout4＝Id4+Ie4。当Iin3>Iout3，则判断并联的复数个并联电路的第一区域A4出现故障。
例如，在具有分布式电源的电网50中还设置有第二采集点c5、第二采集点d5、第二采集点e5、第二采集点f5。交流电源UG51连接有第一保护装置PD51，第一保护装置PD51连接有四个并联的并联电路，分别为第一并联电路nano51、第二并联电路nano52、第三并联电路nano53和第四并联电路nano54。其中，所述第二连接点c5和第一并联电路nano51之间连接有第二保护装置PD42，第二连接点54和第二并联电路nano52之间连接有第三保护装置PD53，第二连接点54和第三并联电路nano53之间连接有第四保护装置PD54，第二连接点f4和第四并联电路nano54之间连接有第五保护装置PD55。
其中，从所述交流电源UG51输出至该第一采集点b5的电流和第二采集点f5流过的电流都是图示从上往下的，为输入电流。因此，第一采集点b5的输入电流Iin50＝IPD51+If5。其中，第二采集点d5、e5和c5流过的电流都应当是自下而上的方向，是输出电流。因此，第一采集点b4的输出电流Iout5＝Ic5+Id5+Ie5。当Iin3>Iout3，则判断并联的复数个并联电路的第一区域A5出现故障。
然后执行步骤S3，在所述并联的复数个并联电路区域中设置复数个第二采集点，采集所述复数个第二采集点的复数个电流值，当所述复数个第二采集点的复数个电流值中最小值大于第一故障电流阈值，则判断所述故障为盲点故障。其中，所述第二故障电流阈值小于所述第一故障电流阈值。经过步骤S2，我们只能判断一个或多个并联电路所在的第一区域出现故障，但是无法定位具体故障的具体位置，也无从得知故障的具体类型，特别是需要判断是否是盲点故障，并排除由盲点故障带来的风险。由于并联电路的支路连接是固定的，本发明能够确定并联电路所有可能出现故障的点并采集电流。
例如，具有分布式电源的电网300的并联电路上可能出现故障电流的点包括第二采集点c3、第二采集点d3、第二采集点e3、第二采集点f3、第二采集点g3、第二采集点h3、第二采集点i3、采集点j3、第二采集点k3。如果上述第二采集点流过的电流值的最小值都超过第一故障电流阈值，则可以判断第一区域A3发生盲点故障。典型地，上述第二采集点的电流采集可由保护装置来完成。
最后执行步骤S4，当任一所述第二采集点的电流值大于第二故障电流阈值时，则触发该第二采集点所在的并联支路的保护装置，其中，所述第二故障电流阈值小于所述第一故障电流阈值。当所有发生盲点故障的并联支路的保护装置触发并断路以后，则故障电流在并联支路上没有分流，所以故障电流在第一采集点附近的保护装置能够达到第一故障电流阈值，从而被触发彻底解决线路的盲点故障问题。
具体地，在具有分布式电源的电网300中，假设在第二采集点c3、第二采集点d3、第二采集点e3、第二采集点f3、第二采集点g3、第二采集点h3、第二采集点i3、采集点j3、第二采集点k3中的最大电流值出现在第二采集点i3，第二采集点i3出现的最大电流值：
Imax＝IPD31+Id3+Ie3-Ic3。
具体地，在具有分布式电源的电网400中，假设在第二采集点c4、第二采集点d4、第二采集点e4、第二采集点f4、第二采集点g4、第二采集点h4、第二采集点i4、采集点j4、第二采集点k4中的最大电流值出现在第二采集点j4，第二采集点j4出现的最大电流值：
Imax＝IPD41+Inano42+Inano43-Inano44。
具体地，在具有分布式电源的电网500中，设置有第二采集点c5、第二采集点d5、第二采集点e5、第二采集点f5、第二采集点g5、第二采集点h5、第二采集点i5、第二采集点k5。假设Inano51>Inano52，上述采集点中的最大电流值出现在第二采集点k5，则第二采集点k5出现的最大电流值为：
Imax＝IPD51+Inano1+Inano3-Inano2-Inano4；
假设Inano51<Inano52，上述采集点中的最大电流值出现在第二采集点g5，则第二采集点g5出现的最大电流值为：
Imax＝IPD51+Inano3-Inano4
因此，由上述分析可知，在复数个第二采集点中出现的电流最大值是由并联电路的电路连接、结构和故障电流来互相决定的。
因此，从第一采集点b3、b4、b5附近的第一保护装置PD31、PD41、PD51来看，当Imax大于第一故障电流阈值，IPD31或IPD41或IPD51小于第一故障电流阈值，并且所述第一故障电流阈值为第一保护装置PD31、PD41、PD51的阈值，盲点故障才会发生。
而从并联电路的保护装置来看，当Imax大于第二故障电流阈值时，并且第二故障电流阈值小于第一故障电流阈值，其中，第二故障电流阈值为具有分布式电源的支路保护装置的阈值时，盲点故障才会发生。
图4是根据本发明一个具体实施例的具备分布式电源的电力系统的通信连接示意图。如图4所示，本发明的通信部分可以通过交流电源和复数个并联的并联电路之间的保护装置以及每个分布式电网中的保护装置来实现，也可以在交流电源和复数个并联的并联电路之间的保护装置以及每个分布式电网中分别设置多个电压电流检测模块来实现，还可以通过设置额外的控制器来实现。
本发明第二方面提供了一种具有分布式能源的电网故障检测装置，所述电网60包括至少一个公共电网提供的交流电源UG61，所述交流电源UG61耦合于并联的复数个并联电路Nano1、Nano2……Nanon，每个所述并联电路包括复数个并联支路，所述并联支路分别连接有负载和/或直流电源，其中，具有分布式能源的电网故障检测装置包括第一保护装置PD61，其连接于所述交流电源UG61和所述并联的复数个并联电路Nano1、Nano2……Nanon之间，其中，在所述交流电源UG61和所述并联的复数个并联电路Nano1、Nano2……Nanon之间还选定有一个第一采集点，所述第一保护装置PD61采集该第一采集点的电流值及其电流方向，并比较该第一采集点的输出电流和输入电流，如果其输入电流大于输出电流，则判断所述并联的复数个并联电路出现故障。
进一步地，所述具有分布式能源的电网故障检测装置还包括在所述并联的复数个并联电路的支路上连接的复数个第二保护装置PD62、PD63……PD6n，其中，在所述并联的复数个并联电路区域中设置复数个第二采集点，所述第二保护装置PD62、PD63……PD6n采集所述复数个第二采集点的复数个电流值，当所述复数个第二采集点的复数个电流值中最小值大于第一故障电流阈值，所述第二保护装置PD62、PD63……PD6n则判断所述故障为盲点故障。
进一步地，当任一所述第二采集点的电流值大于第二故障电流阈值时，第二保护装置PD62、PD63……PD6n则触发，其中，所述第二故障电流阈值小于所述第一故障电流阈值。
进一步地，如图4所示，所述第一保护装置PD61分别和复数个第二保护装置PD62、PD63……PD6n相互通信，所述复数个第二保护装置PD62、PD63……PD6n之间相互通信。其中，通信线路是以附图中的虚线示出的。
根据本发明的上述实施例的一个变化例，在具有分布式能源的电网70中，所述具有分布式能源的电网故障检测装置还包括在所述并联的复数个并联电路的支路上连接的复数个第二电压电流检测模块S2、S3、S4……Sn，其中，在所述并联的复数个并联电路区域中设置复数个第二采集点，所述第二保护装置PD62、PD63……PD6n采集所述复数个第二采集点的复数个电流值，当所述复数个第二采集点的复数个电流值中最小值大于第一故障电流阈值，所述第二电压电流检测模块则判断所述故障为盲点故障，其中，在所述第一保护装置中也设置有第一电压电流检测模块S1。
进一步地，当任一所述第二采集点的电流值大于第二故障电流阈值时，所述第二电压电流检测模块S2、S3、S4……Sn则触发该第二采集点所在的并联支路的第二保护装置，其中，所述第二故障电流阈值小于所述第一故障电流阈值。
进一步地，所述第一保护装置的第一电压电流检测模块S1分别和复数个所述第二电压电流检测模块S2、S3、S4……Sn相互通信。其中，通信线路是以附图中的虚线示出的。
本发明第三方面还提供了一种具有分布式能源的电网故障检测装置，所述电网80包括至少一个公共电网提供的交流电源UG81，所述交流电源UG81耦合于并联的复数个并联电路Nano1、Nano2……Nanon，每个所述并联电路包括复数个并联支路，所述并联支路分别连接有负载和/或直流电源，其中，具有分布式能源的电网故障检测装置包括：第一保护装置PD81，其连接于所述交流电源UG81和所述并联的复数个并联电路Nano1、Nano2……Nanon之间；控制器C1，其连接于所述第一保护装置PD81，其中，在所述交流电源UG81和所述并联的复数个并联电路Nano1、Nano2……Nanon之间还选定有一个第一采集点，所述第一保护装置PD81采集该第一采集点的电流值及其电流方向并发送给所述控制器C1，控制器C1比较该第一采集点的输出电流和输入电流，如果其输入电流大于输出电流，则判断所述并联的复数个并联电路Nano1、Nano2……Nanon出现故障。
进一步地，所述具有分布式能源的电网故障检测装置还包括在所述并联的复数个并联电路Nano1、Nano2……Nanon的支路上连接的复数个第二保护装置PD82、PD83……PD8n，其中，所述控制器C1还分别连接于所述第二保护装置PD82、PD83……PD8n，在所述并联的复数个并联电路区域中设置复数个第二采集点，所述第二保护装置采集所述复数个第二采集点的复数个电流值并发送给所述控制器C1，当所述复数个第二采集点的复数个电流值中最小值大于第一故障电流阈值，所述控制器C1则判断所述故障为盲点故障。
进一步地，当任一所述第二采集点的电流值大于第二故障电流阈值时，所述控制器C1则触发该第二采集点所在的并联支路的第二保护装置PD82、PD83……PD8n，其中，所述第二故障电流阈值小于所述第一故障电流阈值。
进一步地，所述控制器C1分别和第一保护装置PD81分别以及复数个第二保护装置PD82、PD83……PD8n相互通信。
本发明能够根据具有分布式能源的电网的线路连接来设置多个采集点来排查故障，并判断该故障是否为盲点故障从而触发保护装置，从而避免盲点故障的误判。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求；“包括”一词不排除其它权利要求或说明书中未列出的装置或步骤；“第一”、“第二”等词语仅用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (14)

1.具有分布式能源的电网故障检测方法，所述电网包括至少一个公共电网提供的交流电源，所述交流电源耦合于并联的复数个并联电路，每个所述并联电路包括复数个并联支路，所述并联支路分别连接有负载和/或直流电源，其中，所述具有分布式能源的电网故障检测方法包括如下步骤：
在所述交流电源和所述并联的复数个并联电路之间选定一个第一采集点，采集该第一采集点的电流值及其电流方向；
比较该第一采集点的输出电流和输入电流，如果其输入电流大于输出电流，则判断所述并联的复数个并联电路出现故障；
所述第一采集点的输入电流：
Iin＝IPDgrid+∑Ibranchi，
其中，IPDgrid为从所述交流电源输出至该第一采集点的电流，∑Ibranchi为方向与所述IPDgrid相同的从并联的复数个并联电路输出至该第一采集点的电流，i为自然数；
所述第一采集点的输出电流：
Iout＝∑Ibranchj，
其中，∑Ibranchj为方向与所述IPDgrid相反的从该第一采集点输出至并联的复数个并联电路的电流，j为自然数。
2.根据权利要求1所述的具有分布式能源的电网故障检测方法，其特征在于，在比较判断之后还包括如下步骤：
在所述并联的复数个并联电路区域中设置复数个第二采集点，采集所述复数个第二采集点的复数个电流值，当所述复数个第二采集点的复数个电流值中最小值大于第一故障电流阈值，则判断所述故障为盲点故障。
3.根据权利要求2所述的具有分布式能源的电网故障检测方法，其特征在于，在当所述复数个第二采集点的复数个电流值中最小值大于第一故障电流阈值，则判断所述故障为盲点故障之后还包括如下步骤：
当任一所述第二采集点的电流值大于第二故障电流阈值时，则触发该第二采集点所在的并联支路的第二保护装置，
其中，所述第二故障电流阈值小于所述第一故障电流阈值。
4.具有分布式能源的电网故障检测装置，所述电网包括至少一个公共电网提供的交流电源，所述交流电源耦合于并联的复数个并联电路，每个所述并联电路包括复数个并联支路，所述并联支路分别连接有负载和/或直流电源，其中，具有分布式能源的电网故障检测装置包括：
第一保护装置，其连接于所述交流电源和所述并联的复数个并联电路之间，其中，在所述交流电源和所述并联的复数个并联电路之间还选定有一个第一采集点，所述第一保护装置采集该第一采集点的电流值及其电流方向，并比较该第一采集点的输出电流和输入电流，如果其输入电流大于输出电流，则判断所述并联的复数个并联电路出现故障；
所述第一采集点的输入电流：
Iin＝IPDgrid+∑Ibranchi，
其中，IPDgrid为从所述交流电源输出至该第一采集点的电流，∑Ibranchi为方向与所述IPDgrid相同的从并联的复数个并联电路输出至该第一采集点的电流，i为自然数；
所述第一采集点的输出电流：
Iout＝∑Ibranchj，
其中，∑Ibranchj为方向与所述IPDgrid相反的从该第一采集点输出至并联的复数个并联电路的电流，j为自然数。
5.根据权利要求4所述的具有分布式能源的电网故障检测装置，其特征在于，所述具有分布式能源的电网故障检测装置还包括在所述并联的复数个并联电路的支路上连接的复数个第二保护装置，其中，在所述并联的复数个并联电路区域中设置复数个第二采集点，所述第二保护装置采集所述复数个第二采集点的复数个电流值，当所述复数个第二采集点的复数个电流值中最小值大于第一故障电流阈值，所述第二保护装置则判断所述故障为盲点故障。
6.根据权利要求5所述的具有分布式能源的电网故障检测装置，其特征在于，当任一所述第二采集点的电流值大于第二故障电流阈值时，第二保护装置则触发，其中，所述第二故障电流阈值小于所述第一故障电流阈值。
7.根据权利要求6所述的具有分布式能源的电网故障检测装置，其特征在于，所述第一保护装置分别和复数个第二保护装置相互通信，所述复数个第二保护装置之间相互通信。
8.根据权利要求4所述的具有分布式能源的电网故障检测装置，其特征在于，所述具有分布式能源的电网故障检测装置还包括在所述并联的复数个并联电路的支路上连接的复数个第二电压电流检测模块，其中，在所述并联的复数个并联电路区域中设置复数个第二采集点，第二保护装置采集所述复数个第二采集点的复数个电流值，当所述复数个第二采集点的复数个电流值中最小值大于第一故障电流阈值，所述第二电压电流检测模块则判断所述故障为盲点故障，其中，在所述第一保护装置中也设置有第一电压电流检测模块。
9.根据权利要求8所述的具有分布式能源的电网故障检测装置，其特征在于，当任一所述第二采集点的电流值大于第二故障电流阈值时，所述第二电压电流检测模块则触发该第二采集点所在的并联支路的第二保护装置，其中，所述第二故障电流阈值小于所述第一故障电流阈值。
10.根据权利要求8所述的具有分布式能源的电网故障检测装置，其特征在于，第一保护装置中的第一电压电流检测模块分别和复数个所述第二电压电流检测模块相互通信。
11.具有分布式能源的电网故障检测装置，所述电网包括至少一个公共电网提供的交流电源，所述交流电源耦合于并联的复数个并联电路，每个所述并联电路包括复数个并联支路，所述并联支路分别连接有负载和/或直流电源，其中，具有分布式能源的电网故障检测装置包括：
第一保护装置，其连接于所述交流电源和所述并联的复数个并联电路之间；
控制器，其连接于所述第一保护装置，
其中，在所述交流电源和所述并联的复数个并联电路之间还选定有一个第一采集点，所述第一保护装置采集该第一采集点的电流值及其电流方向并发送给所述控制器，控制器比较该第一采集点的输出电流和输入电流，如果其输入电流大于输出电流，则判断所述并联的复数个并联电路出现故障；
所述第一采集点的输入电流：
Iin＝IPDgrid+∑Ibranchi，
其中，IPDgrid为从所述交流电源输出至该第一采集点的电流，∑Ibranchi为方向与所述IPDgrid相同的从并联的复数个并联电路输出至该第一采集点的电流，i为自然数；
所述第一采集点的输出电流：
Iout＝∑Ibranchj，
其中，∑Ibranchj为方向与所述IPDgrid相反的从该第一采集点输出至并联的复数个并联电路的电流，j为自然数。
12.根据权利要求11所述的具有分布式能源的电网故障检测装置，其特征在于，所述具有分布式能源的电网故障检测装置还包括在所述并联的复数个并联电路的支路上连接的复数个第二保护装置，其中，所述控制器还分别连接于所述第二保护装置，在所述并联的复数个并联电路区域中设置复数个第二采集点，所述第二保护装置采集所述复数个第二采集点的复数个电流值并发送给所述控制器，当所述复数个第二采集点的复数个电流值中最小值大于第一故障电流阈值，所述控制器则判断所述故障为盲点故障。
13.根据权利要求12所述的具有分布式能源的电网故障检测装置，其特征在于，当任一所述第二采集点的电流值大于第二故障电流阈值时，所述控制器则触发该第二采集点所在的并联支路的第二保护装置，其中，所述第二故障电流阈值小于所述第一故障电流阈值。
14.根据权利要求13所述的具有分布式能源的电网故障检测装置，其特征在于，所述控制器分别和第一保护装置分别以及复数个第二保护装置相互通信。
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