專利名稱：一種微電網(wǎng)母線差動保護(hù)裝置的制作方法
—種微電網(wǎng)母線差動保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電力領(lǐng)域，涉及微電網(wǎng)，尤其是一種微電網(wǎng)母線差動保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
微電網(wǎng)系統(tǒng)作為一個獨(dú)立的供電系統(tǒng)，從保證系統(tǒng)安全性上，需要母線差動保護(hù)， 并且差動保護(hù)的結(jié)果不能是單一的跳閘動作，而必須與微電網(wǎng)運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換相結(jié)合。微電網(wǎng)的運(yùn)行模式特點(diǎn)，并網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行，決定了微電網(wǎng)僅僅是依靠配電系統(tǒng)的常規(guī)的三段式保護(hù)裝置，配以不同的定值和時間，不能達(dá)到保障系統(tǒng)安全運(yùn)行的目的。
目前僅有高壓供電所使用母線保護(hù)裝置，配電系統(tǒng)極少應(yīng)用，而針對于微電網(wǎng)系統(tǒng)還沒有專用的母線保護(hù)裝置。微電網(wǎng)技術(shù)尚處于探索研究階段，各方面相關(guān)功能還不成熟，特別是目前還沒有檢索到適合于專用微電網(wǎng)的多功能母線保護(hù)技術(shù)及產(chǎn)品。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種微電網(wǎng)母線差動保護(hù)裝置，以避免微網(wǎng)孤島或并網(wǎng)運(yùn)行方式下，微網(wǎng)系統(tǒng)母線發(fā)生故障對分布式電源及用電設(shè)備造成的電氣危害，保證微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種微電網(wǎng)母線差動保護(hù)裝置，由故障檢測判斷部分、微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分連接構(gòu)成，所述故障檢測判斷部分一方面接入微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、儲能回路、分布式電源回路的電流量及母線電壓互感器的電壓量進(jìn)行狀態(tài)檢測，另一方面與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；所述微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分分別與微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、分布式電源回路、儲能回路、有源濾波回路相連接，通過保護(hù)跳閘控制各回路的開、閉狀態(tài)。
而且，所述故障檢測判斷部分將檢測情況分為微電網(wǎng)區(qū)外故障和微電網(wǎng)區(qū)內(nèi)故障。
而且，所述故障檢測判斷部分當(dāng)判斷為發(fā)生區(qū)外故障時，故障檢測判斷部分將通過控制信號啟動微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分，微電網(wǎng)保護(hù)跳閘延時斷開微電網(wǎng)并網(wǎng)回路，其它回路不動作，故障檢測判斷部分向微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)發(fā)出告警信號和模式轉(zhuǎn)換命令。
而且，所述故障檢測判斷部分當(dāng)判斷為發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，故障檢測判斷部分將控制信號傳導(dǎo)到所述微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分，保護(hù)跳閘快速發(fā)出跳閘指令，斷開微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、分布式電源回路、儲能回路、有源濾波回路。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
I、發(fā)明填補(bǔ)了微電網(wǎng)系統(tǒng)專用設(shè)備的技術(shù)空白，顯著提高了微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，保證了微電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)的可靠性、靈敏性、選擇性和速動性要求。
2、本發(fā)明裝置還具有針對于微電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)的邏輯模式，保護(hù)動作不僅僅是“跳閘”工作，還有“微電網(wǎng)運(yùn)行方式切換”工作。能夠隨著微電網(wǎng)系統(tǒng)的推廣實(shí)施而廣泛應(yīng)用， 具有較高經(jīng)濟(jì)性。


圖I為本發(fā)明裝置的方框示意圖2為本發(fā)明裝置的信號連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施方法來進(jìn)一步說明本發(fā)明，下述實(shí)施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實(shí)施例來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。以下以微電網(wǎng)400V配電系統(tǒng)為例對本發(fā)明的工作原理進(jìn)行說明
一種微電網(wǎng)母線差動保護(hù)裝置，如圖I或2所示，是由故障檢測判斷部分、微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分連接構(gòu)成，所述故障檢測判斷部分一方面接入微電網(wǎng)并網(wǎng)回路電流(II)、負(fù)荷回路電流(12)、儲能回路電流(13)、分布式電源回路電流(14. ... In)的電流量(引自二次電流5A的電流互感器)及母線電壓互感器的電壓量U ( 二次電壓為100V的電壓互感器) 進(jìn)行狀態(tài)檢測，另一方面與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)連接，并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所述微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分分別與微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、分布式電源回路、儲能回路，有源濾波回路相連接。
所述故障檢測判斷部分將檢測情況分為微電網(wǎng)區(qū)外故障和微電網(wǎng)區(qū)內(nèi)故障，如為區(qū)外故障，所述故障檢測判斷部分將通過控制信號啟動微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分，微電網(wǎng)保護(hù)跳閘將通過斷路器延時斷開微電網(wǎng)并網(wǎng)回路，其它回路不動作，同時故障檢測判斷部分向微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)發(fā)出告警信號和模式轉(zhuǎn)換命令。如為區(qū)內(nèi)故障，所述故障檢測判斷部分將采用工頻變化量電流和電流分相式電流差動保護(hù)原理，針對微電網(wǎng)系統(tǒng)不同故障類型的故障特征，設(shè)置突變啟動及延時啟動雙方案，將控制信號傳導(dǎo)到所述微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分，通過各側(cè)斷路器實(shí)現(xiàn)跳閘動作，斷開微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路及分布式電源回路。
所述微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分分別與微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、分布式電源回路、儲能回路，有源濾波回路相連接，通過輔助結(jié)點(diǎn)跳開各側(cè)斷路器，通過與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)交互，閉鎖回路或進(jìn)行微電網(wǎng)運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換。
下面就微電網(wǎng)區(qū)外故障和微電網(wǎng)區(qū)內(nèi)故障兩種情況作進(jìn)一步描述
I、微電網(wǎng)發(fā)生區(qū)外故障(市電側(cè)發(fā)生故障):
上級市電發(fā)生故障，并網(wǎng)回路失壓、欠電流，通過計算判斷是發(fā)生區(qū)外故障，此時母線差動保護(hù)裝置跳閘回路閉鎖，切至微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)控制策略分析，微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)后臺發(fā)出運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換命令，并網(wǎng)運(yùn)行模式轉(zhuǎn)為孤島運(yùn)行模式。所有分布式電源和儲能回路的并網(wǎng)逆變器跳閘，運(yùn)行模式由并網(wǎng)的P/Q模式轉(zhuǎn)為孤島的V/F模式，所有分布式電源和儲能回路的并網(wǎng)逆變器合閘，母線差動保護(hù)裝置自動復(fù)歸。
2、微電網(wǎng)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障
如微電網(wǎng)母線A相發(fā)生斷相，A相母線嚴(yán)重失壓，母線差動保護(hù)裝置判斷發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，此時跳閘回路快速發(fā)出跳閘質(zhì)量，切除微電網(wǎng)并網(wǎng)回路和所有微電網(wǎng)饋線回路，并向微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)后臺發(fā)出告警信號。微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)后臺接到告警信號，控制策略關(guān)閉。檢修完成后，手動復(fù)歸母線差動保護(hù)裝置。
權(quán)利要求
1.一種微電網(wǎng)母線差動保護(hù)裝置，其特征在于由故障檢測判斷部分、微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分連接構(gòu)成，所述故障檢測判斷部分一方面接入微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、儲能回路、分布式電源回路的電流量及母線電壓互感器的電壓量進(jìn)行狀態(tài)檢測，另一方面與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；所述微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分分別與微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、分布式電源回路、儲能回路、有源濾波回路相連接，通過保護(hù)跳閘控制各回路的開、 閉狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微電網(wǎng)母線差動保護(hù)裝置，其特征在于所述故障檢測判斷部分將檢測情況分為微電網(wǎng)區(qū)外故障和微電網(wǎng)區(qū)內(nèi)故障。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電網(wǎng)母線差動保護(hù)裝置，其特征在于所述故障檢測判斷部分當(dāng)判斷為發(fā)生區(qū)外故障時，故障檢測判斷部分將通過控制信號啟動微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分，微電網(wǎng)保護(hù)跳閘延時斷開微電網(wǎng)并網(wǎng)回路，故障檢測判斷部分向微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)發(fā)出告警信號和模式轉(zhuǎn)換命令。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電網(wǎng)母線差動保護(hù)裝置，其特征在于所述故障檢測判斷部分當(dāng)判斷為發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，故障檢測判斷部分將控制信號傳導(dǎo)到所述微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分，保護(hù)跳閘快速發(fā)出跳閘指令，斷開微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、分布式電源回路、儲能回路、有源濾波回路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微電網(wǎng)母線差動保護(hù)裝置，是由故障檢測判斷部分、保護(hù)跳閘部分所構(gòu)成，故障檢測判斷部分接入微電網(wǎng)并網(wǎng)開關(guān)回路、負(fù)荷回路、儲能回路、分布式電源回路的電流量及母線電壓互感器的電壓量進(jìn)行狀態(tài)檢測，微電網(wǎng)保護(hù)跳閘部分分別與微電網(wǎng)并網(wǎng)回路、負(fù)荷回路、分布式電源回路、儲能回路，有源濾波回路相連接。本發(fā)明針對微電網(wǎng)系統(tǒng)不同故障類型的故障特征，設(shè)置不同啟動模式，同時還針對微電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)的邏輯模式，保護(hù)動作不僅僅是“跳閘”工作，還有微電網(wǎng)運(yùn)行方式切換功能。本發(fā)明將隨著微電網(wǎng)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，而提高經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號H02H7/22GK102545170SQ20121000895
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者于士斌, 于建成, 徐劍, 朱凱峰, 李芳 , 楊宇全, 解放, 郜士其, 黎鵬, 龔博 申請人:天津市電力公司, 天津電力設(shè)計院