CN114243656A - 一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法 - Google Patents

一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114243656A
CN114243656A CN202111544920.6A CN202111544920A CN114243656A CN 114243656 A CN114243656 A CN 114243656A CN 202111544920 A CN202111544920 A CN 202111544920A CN 114243656 A CN114243656 A CN 114243656A
Authority
CN
China
Prior art keywords
distribution network
power supply
power distribution
distributed power
protection
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
Application number
CN202111544920.6A
Other languages
English (en)
Inventor
何菲
沈伟
全思平
胡欣
卫江春
孙雷
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.)
Jiangsu Liyuan Electric Power Engineering Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Liyuan Electric Power Engineering 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 Jiangsu Liyuan Electric Power Engineering Co ltd filed Critical Jiangsu Liyuan Electric Power Engineering Co ltd
Priority to CN202111544920.6A priority Critical patent/CN114243656A/zh
Publication of CN114243656A publication Critical patent/CN114243656A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • H02H3/08—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 responsive to excess current

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及电力系统配电网继电保护技术领域，具体公开了一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法，包括如下步骤：确定分布式电源接入点接入配电网的位置，并在该位置连接继电保护设备；在继电保护设备内预先植入所保护元件发生最严重故障保护能够正确动作时所允许接入配电网分布式电源的容量值以及此时通过被保护元件的逻辑计算电流值；继电保护设备通过配电网通信系统实时接收分布式电源接入配电网的容量值和此时通过所保护元件的电流值。该方法能够适应分布式电源注入容量越来越大的要求，有利于分布式电源的最大化利用，避免了因分布式电源接入配电网容量的不断变化而降低继电保护装置的可靠性，其可行性强。

Description

一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法
技术领域
本发明涉及电力系统配电网继电保护技术领域，尤其涉及一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法。
背景技术
目前配电网系统大多是单侧电源、辐射型网络，配置的保护主要是三段式的电流保护，即电流速断、限时电流速断和定时限过电流保护，也有可能只配置两段式保护，即电流速断和定时限过电流保护。
在这种保护配置下，如果在配电网中接入分布式电源(DG)，将会对配电网的保护产生较大的影响，可能导致保护的不正确动作，鉴于此本发明提出一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法，旨在解决现有技术中的在配电网中接入分布式电源，将会对配电网的保护产生较大的影响，可能导致保护的不正确动作的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法，包括如下步骤：
确定分布式电源接入点接入配电网的位置，并在该位置连接继电保护设备；
在继电保护设备内预先植入所保护元件发生最严重故障保护能够正确动作时所允许接入配电网分布式电源的容量值以及此时通过被保护元件的逻辑计算电流值；
继电保护设备通过配电网通信系统实时接收分布式电源接入配电网的容量值和此时通过所保护元件的电流值；
预先配置数据分析单元，并利用所述数据分析单元将分布式电源接入配电网的实时容量值与继电保护设备可靠动作时所允许接入的容量值进行比较，以确定元件发生故障时继电保护设备所采用的计算电流值，并基于所述数据分析单元将此电流值传输给继电保护设备内部的控制单元；
待所述控制单元接收到所述数据分析单元传输的电流值后，用于判断该电流值是否在继电保护设备的动作区间范围值内，以此确定继电保护设备是否动作。
其中，所述确定分布式电源接入点接入配电网的位置之后：
配置两种不同过流保护方式。
其中，所述两种不同过流保护方式具体为：
若分布式电源接入点位置在配电网母线处时，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，同时在该区域采用带有方向元件的定时限过电流保护方式；
若分布式电源接入点位置未在配电网母线处时，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，在其下游区域，加装过电流保护装置，并对整个区域采用反时限过电流保护。
其中，所述反时限过电流保护方式的整定遵循以下原则：
起动电流仍然按躲开最大负荷电流来整定；
同时要求在最大运行方式下，在下一级线路出口短路时，上一级保护在动作时限上要比下一级保护高一个时间阶梯。
其中，预先配置数据分析单元的具体操作为：
将内部存储器安装在所述继电保护设备内；
之后将所述数据分析单元植入至所述内部存储器内；
调试所述数据分析单元和所述内部存储器直至匹配。
其中，所述继电保护设备配备有人机交互面板。
本发明的一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法，该方法能够适应分布式电源注入容量越来越大的要求，有利于分布式电源的最大化利用，在大容量分布式电源接入情况下也能可靠动作，避免了因分布式电源接入配电网容量的不断变化而降低继电保护装置的可靠性，其可行性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为单个分布式电源接在母线处的保护方案示意图。
图2为多个分布式电源均接在母线处的保护方案示意图。
图3为分布式电源接入点不在母线处的保护方案示意图。
图4是本发明的提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法的步骤流程图。
图5是本发明的步骤S100的具体步骤流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图5，本发明提供了一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法，包括如下步骤：
S100：确定分布式电源接入点接入配电网的位置，并在该位置连接继电保护设备；
S200：在继电保护设备内预先植入所保护元件发生最严重故障保护能够正确动作时所允许接入配电网分布式电源的容量值以及此时通过被保护元件的逻辑计算电流值；
S300：继电保护设备通过配电网通信系统实时接收分布式电源接入配电网的容量值和此时通过所保护元件的电流值；
S400：预先配置数据分析单元，并利用所述数据分析单元将分布式电源接入配电网的实时容量值与继电保护设备可靠动作时所允许接入的容量值进行比较，以确定元件发生故障时继电保护设备所采用的计算电流值，并基于所述数据分析单元将此电流值传输给继电保护设备内部的控制单元；
S500：待所述控制单元接收到所述数据分析单元传输的电流值后，用于判断该电流值是否在继电保护设备的动作区间范围值内，以此确定继电保护设备是否动作。
本发明通过在继电保护设备内部存储器中预先植入包含保护装置可靠动作时所允许接入配电网的DR最大容量值和此时通过被保护元件逻辑电流值的数据分析模块，对保护装置实时接收到的DR接入配电网的容量值进行分析对比，以确定保护装置可靠动作所采用的逻辑计算电流值，一方面有利于DR的最大化利用，提高DR接入配电网的渗透率，降低其接入对配电网系统造成的影响，并且该方法能够适应分布式电源注入容量越来越大的要求，有利于分布式电源的最大化利用，在大容量分布式电源接入情况下也能可靠动作，避免了因分布式电源接入配电网容量的不断变化而降低继电保护装置的可靠性，其可行性强。
所述确定分布式电源接入点接入配电网的位置之后的具体步骤为：
S101：配置两种不同过流保护方式；
S102：若分布式电源接入点位置在配电网母线处时，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，同时在该区域采用带有方向元件的定时限过电流保护方式；
S103：若分布式电源接入点位置未在配电网母线处时，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，在其下游区域，加装过电流保护装置，并对整个区域采用反时限过电流保护；
S104：之后根据分布式电源接入点接入配电网的位置连接继电保护设备。
具体的，所述反时限过电流保护方式的整定遵循以下原则：
起动电流仍然按躲开最大负荷电流来整定；
同时要求在最大运行方式下，在下一级线路出口短路时，上一级保护在动作时限上要比下一级保护高一个时间阶梯。分布式电源接入点位置在配电网母线处，则保留原有的定时限过电流保护设置。
若分布式电源接入点位置在配电网母线处时，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置的步骤中：
新加装的方向纵联保护装置，采用弱馈保护方式。
当只有一个DG接到母线C处时，如图1所示。本发明根据DG接入的位置将馈线2分成两个区域：区域1即为DG的上游区域，由线路AB、BC组成；区域2即为DG的下游区域，由线路CD、DE组成。在DG接入点的上游侧加装断路器以及保护装置5。区域1中保护4和保护5处配置方向纵联保护(因此需要对原有的保护装置4的软件进行改进，增加方向纵联保护功能)，当区内故障时它将瞬时动作保护整个区域；在3和4处仍然保留定时限过电流保护，但是需要加入方向元件的功能(只需要对软件进行改进即可)。考虑到当区域1发生故障时，如果此时DG的输出功率较小或者已经退出运行，可能导致方向纵联保护5侧的方向元件灵敏度不足，不能动作，所以在5处还应配置弱馈保护，以保证不管DG的输出功率如何变化，方向纵联保护都能可靠的保护整个区域1。在保护4和5处还设置了重合闸功能，当保护4处的断路器跳闸后，将起动4处的重合闸重新恢复供电。由于此时保护5处断路器已经断开且未重合，因此保护4只需配置一般的重合闸，不要求有检同期功能。保护5的重合闸功能只有在保护4判为瞬时性故障时才由保护4来起动，当然由于此时DG仍然存在，因此这里的重合闸需要检同期。如果区域1发生的故障是瞬时性的，则在重合闸动作之后就恢复了供电。如果故障是永久性的，则故障由过流保护3或4有选择性地切除。区域1的保护配置类似于配网系统中常用的由电流速断和过电流保护组成的重合闸前加速方式，只是这里用同样瞬时动作的方向纵联保护代替了电流速断保护，这样配置之后可以大大提高瞬时性故障的切除时间。区域2是一个单端电源网络，在1、2处仍然保留原来的定时限过电流保护，并根据实际情况采取重合闸前加速或后加速方式。对于没有接入DG的馈线1，还是按照传统的重合闸前加速或后加速方式的电流保护进行配置。对馈线2进行上述保护配置以后，DG的接入将不会对馈线2原来没有DG接入时的定时限过电流保护之间的配合产生影响，整条馈线的过电流保护完全可以保留原有的定值和时限上的配合关系，不用重新进行整定，大大方便了整定工作。
对于有多个DG接入的情况，分析方法类似。如图2所示，馈线2接有两个DG，可以把馈线2分为三个区域，分别给区域1和2配置方向纵联保护，区域1和2中的定时限过流保护也加装方向元件。
至少有一个DG不接在母线处时：
当一条馈线上至少有一个DG不接在母线处时，如图3所示，DG接在母线B和C之间的K点，此时需要在K点两侧分别加装断路器和保护装置4和5。这样不可避免需要进行过电流保护的重新整定配合，为了能在发生故障时较快地切除故障，以减小短路对DG的破坏，可以采用反时限过电流保护方式来代替原有的定时限过电流保护方式。而对新加装的两个保护装置4和5，也与1中介绍的方法类似，即保护5处配置方向纵联保护(与保护3配合)，保护4处配置反时限过电流保护。
对反时限过流保护的整定原则是:起动电流仍然按躲开最大负荷电流来整定时，为了保证保护之间的选择性，求在最大运行方式下，下一级线路出口短路时，上一级保护在动作时限上要比下一级保护高一个时间阶梯△t,这样即可保证在其它运行方式下保护的动作时限均能满足选择性的要求。按照这一原则，对图3中馈线2的反时限过电流保护进行整定配合。首先对区域2中1和4处的反时限保护进行整定配合,在最大运行方式下，即DG以最大出力运行，保护1的出口发生短路时，保护1可整定为瞬时动作；为保证选择性，此时保护4的动作时限应比保护1高出一个时间阶梯△t。这样整定以后，当DG输出功率变小或退出运行时，保护1和4仍然能够保证可靠配合。
对于区域1中2处的反时限过流保护，考虑在DG没有接入的情况下，保护4出口短路时，保护2的动作时限应整定为比保护4高出一个时间阶梯△t，这样就能保证当DG接入以后，保护2和4仍然能够保证选择性。对于3处的反时限保护，按照一样的方法与保护2进行时限上的配合。当有多个DG接入以后，保护的配置以及整定方法完全类似。
预先配置数据分析单元的具体操作为：
将内部存储器安装在所述继电保护设备内；
之后将所述数据分析单元植入至所述内部存储器内；
调试所述数据分析单元和所述内部存储器直至匹配。
其中，所述继电保护设备配备有人机交互面板。
继电保护设备内所述数据分析单元中所允许接入配电网的分布式电源容量值和此时通过被保护元件的逻辑计算电流值均根据分布式电源接入配电网的位置、分布式电源运行工况数据和配电网拓扑结构计算得到，并通过所述人机交互界面进行设置或修改。
综上所述，本发明提出的一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法，能够适应分布式电源注入容量越来越大的要求，有利于分布式电源的最大化利用，避免了因分布式电源接入配电网容量的不断变化而降低继电保护装置的可靠性，其可行性强。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法，其特征在于，包括如下步骤：
确定分布式电源接入点接入配电网的位置，并在该位置连接继电保护设备；
在继电保护设备内预先植入所保护元件发生最严重故障保护能够正确动作时所允许接入配电网分布式电源的容量值以及此时通过被保护元件的逻辑计算电流值；
继电保护设备通过配电网通信系统实时接收分布式电源接入配电网的容量值和此时通过所保护元件的电流值；
预先配置数据分析单元，并利用所述数据分析单元将分布式电源接入配电网的实时容量值与继电保护设备可靠动作时所允许接入的容量值进行比较，以确定元件发生故障时继电保护设备所采用的计算电流值，并基于所述数据分析单元将此电流值传输给继电保护设备内部的控制单元；
待所述控制单元接收到所述数据分析单元传输的电流值后，用于判断该电流值是否在继电保护设备的动作区间范围值内，以此确定继电保护设备是否动作。
2.如权利要求1所述的提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法，其特征在于，所述确定分布式电源接入点接入配电网的位置之后：
配置两种不同过流保护方式。
3.如权利要求2所述的提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法，其特征在于，所述两种不同过流保护方式具体为：
若分布式电源接入点位置在配电网母线处时，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，同时在该区域采用带有方向元件的定时限过电流保护方式；
若分布式电源接入点位置未在配电网母线处时，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，在其下游区域，加装过电流保护装置，并对整个区域采用反时限过电流保护。
4.如权利要求3所述的提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法，其特征在于，所述反时限过电流保护方式的整定遵循以下原则：
起动电流仍然按躲开最大负荷电流来整定；
同时要求在最大运行方式下，在下一级线路出口短路时，上一级保护在动作时限上要比下一级保护高一个时间阶梯。
5.如权利要求1所述的提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法，其特征在于，预先配置数据分析单元的具体操作为：
将内部存储器安装在所述继电保护设备内；
之后将所述数据分析单元植入至所述内部存储器内；
调试所述数据分析单元和所述内部存储器直至匹配。
6.如权利要求1所述的提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法，其特征在于，
所述继电保护设备配备有人机交互面板。
CN202111544920.6A 2021-12-16 2021-12-16 一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法 Pending CN114243656A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111544920.6A CN114243656A (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111544920.6A CN114243656A (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114243656A true CN114243656A (zh) 2022-03-25

Family

ID=80757189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111544920.6A Pending CN114243656A (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114243656A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101552461A (zh) * 2009-01-09 2009-10-07 天津大学 含分布式电源配电网保护方法
CN102882197A (zh) * 2012-10-30 2013-01-16 山东电力集团公司烟台供电公司 一种含dg的配电网分布式保护与控制方法
CN107221919A (zh) * 2017-07-14 2017-09-29 国网辽宁省电力有限公司 一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101552461A (zh) * 2009-01-09 2009-10-07 天津大学 含分布式电源配电网保护方法
CN102882197A (zh) * 2012-10-30 2013-01-16 山东电力集团公司烟台供电公司 一种含dg的配电网分布式保护与控制方法
CN107221919A (zh) * 2017-07-14 2017-09-29 国网辽宁省电力有限公司 一种提高含分布式电源的配电网继电保护可靠性的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6008971A (en) Fault protection arrangement for electric power distribution systems
CN101552461B (zh) 含分布式电源配电网保护方法
CN104113048B (zh) 一种配电网智能保护系统
US6985800B2 (en) Protection of an electric power transmission network
CN104901284A (zh) 距离保护装置三相pt断线检测方法和防误动方法
Fani et al. A fault-clearing algorithm supporting the MAS-based protection schemes
CN100440671C (zh) 一种基于多种保护技术的集成保护系统
CN114243656A (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
CN110932244B (zh) 变电站全站保护出口压板均未投的继电保护方法
CN112688418B (zh) 单母线分段接线型式变电站备自投装置及方法
CN111244907B (zh) 一种变电站内断路器的开断时序控制方法及系统
CN114256815A (zh) 一种简易母线保护方法、装置、设备及存储介质
JP3767100B2 (ja) 配電システム
KR100288156B1 (ko) 전력계통 사고파급방지장치
CN217063273U (zh) 基于断路器失灵保护后备的电力系统三道防线结构
EP2150895B1 (en) Redundant computers and computer communication networks in a high-voltage power transmission system
CN100448132C (zh) 一种基于电流原理的集成保护系统
JP2006060886A (ja) 分散型電源制御方式
CN114614447B (zh) 适应双母线的备自投装置动作逻辑判别方法
CN111146771B (zh) 变电站安备母差统一化方法和装置
CN113809725A (zh) 一种适用于移动储能接入的配电网的继电保护系统
CN114614446A (zh) 备自投装置的小电源联切方法及装置
CN114123138A (zh) 基于断路器失灵保护后备的电力系统三道防线结构
CN113488969A (zh) 一种输电线路智能保护装置
JP2001037072A (ja) 保護継電装置

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