一種適用于光伏多點(diǎn)接入的微電網(wǎng)電流選跳保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于光伏多點(diǎn)接入的微電網(wǎng)電流選跳保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光伏發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，光伏發(fā)電的成本逐漸降低，使得大規(guī)模的太陽(yáng)能資源開(kāi)發(fā)成為可能。然而，大量的光伏電源接入改變了傳統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和功率特性，形成了以短線(xiàn)路、多光伏、環(huán)網(wǎng)等為特點(diǎn)的配電網(wǎng)絡(luò)，從而給傳統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)保護(hù)提出了新的挑戰(zhàn)。
[0003]傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)多運(yùn)行在開(kāi)環(huán)運(yùn)行狀態(tài)，開(kāi)環(huán)網(wǎng)絡(luò)可以理解為輻射狀網(wǎng)絡(luò)，其功率流向只有從單電源到負(fù)荷這一種方向，因此保護(hù)配置不需要考慮方向元件。由于單向潮流的運(yùn)行方式有利于簡(jiǎn)化保護(hù)方案，因此在配電網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛運(yùn)用。我國(guó)配電網(wǎng)絡(luò)常采用三段式電流保護(hù)裝置，但在一些以短線(xiàn)路、低阻抗為特征的電纜線(xiàn)路中，由于不同位置發(fā)生故障時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置的短路電流幅值變化很小，使得電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)由于失去選擇性而無(wú)法應(yīng)用。因此，常規(guī)方法是采用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置，通過(guò)動(dòng)作時(shí)限的配合來(lái)保證繼電保護(hù)裝置的選擇性，保護(hù)方案如圖1所示。
[0004]然而，在光伏多點(diǎn)接入的配電網(wǎng)絡(luò)中，往往形成大量的短距離、多光伏甚至環(huán)網(wǎng)的供電線(xiàn)路，如圖2所示。為了滿(mǎn)足保護(hù)的選擇性，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置只能通過(guò)逐級(jí)增加保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而導(dǎo)致保護(hù)裝置的速動(dòng)性無(wú)法滿(mǎn)足。為了解決此類(lèi)情形下保護(hù)選擇性與速動(dòng)性之間的矛盾，有人提出發(fā)采用差動(dòng)保護(hù)配合過(guò)電流保護(hù)的方法，雖然此類(lèi)保護(hù)方法能解決保護(hù)選擇性和速動(dòng)性方面的矛盾，卻又導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)性方面的問(wèn)題。
[0005]目前為了提高光伏電源的利用效率，光伏普遍采用最大功率跟蹤的控制策略。實(shí)際上，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)電壓會(huì)下降，光伏電源由于并網(wǎng)逆變器的限流作用，輸出的反供電流非常有限，與大系統(tǒng)側(cè)的短路電流相差一個(gè)數(shù)量級(jí)，過(guò)電流整定值可以可靠地躲過(guò)光伏電源的反供電流，進(jìn)而將整個(gè)配電網(wǎng)等效成一個(gè)單端電源供電系統(tǒng)，這就為電流選跳保護(hù)的應(yīng)用提供了便利。但目前尚缺少這樣的適用于光伏多點(diǎn)接入配電網(wǎng)的電流選跳保護(hù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于光伏多點(diǎn)接入的微電網(wǎng)電流選跳保護(hù)方法。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的適用于光伏多點(diǎn)接入的微電網(wǎng)電流選跳保護(hù)方法包括按順序執(zhí)行的下列步驟:
[0008]步驟I)判斷本側(cè)保護(hù)裝置是否啟動(dòng)的SOl階段:判斷本側(cè)保護(hù)裝置是否啟動(dòng)，如果判斷結(jié)果為“是”，則下一步進(jìn)入S02階段，否則進(jìn)入下一步S05階段；
[0009]步驟2)判斷本環(huán)網(wǎng)柜相鄰保護(hù)裝置是否動(dòng)作的S02階段:對(duì)本環(huán)網(wǎng)柜相鄰開(kāi)關(guān)處保護(hù)裝置是否動(dòng)作進(jìn)行判斷，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入下一步S03階段，否則下一步進(jìn)入S06階段；
[0010]步驟3)判斷所保護(hù)線(xiàn)路對(duì)側(cè)的保護(hù)裝置是否動(dòng)作的S03階段:對(duì)線(xiàn)路對(duì)側(cè)開(kāi)關(guān)處的保護(hù)裝置是否動(dòng)作進(jìn)行判斷，如果判斷結(jié)果為“是”，則說(shuō)明故障點(diǎn)位置超出了本保護(hù)裝置所保護(hù)的范圍，保護(hù)裝置不會(huì)發(fā)出跳閘命令，退出本流程，否則進(jìn)入下一步S04階段；
[0011]步驟4)執(zhí)行線(xiàn)路故障保護(hù)的S04階段:此時(shí)說(shuō)明故障點(diǎn)在本側(cè)保護(hù)裝置所保護(hù)的線(xiàn)路上，保護(hù)裝置發(fā)出跳閘命令，跳開(kāi)線(xiàn)路本側(cè)和對(duì)側(cè)開(kāi)關(guān)，將故障點(diǎn)隔離；若經(jīng)延時(shí)后，故障點(diǎn)依然存在，說(shuō)明本側(cè)開(kāi)關(guān)拒跳，保護(hù)裝置繼續(xù)發(fā)出跳閘命令，跳開(kāi)本環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)相鄰的出口開(kāi)關(guān)以及所保護(hù)線(xiàn)路對(duì)側(cè)的開(kāi)關(guān)，通過(guò)擴(kuò)大停電范圍的方式來(lái)隔離故障點(diǎn)，然后退出本流程；
[0012]步驟5)判斷對(duì)端保護(hù)裝置是否動(dòng)作的S05階段:對(duì)線(xiàn)路對(duì)側(cè)的保護(hù)裝置是否動(dòng)作進(jìn)行判斷，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入下一步S06階段，否則說(shuō)明當(dāng)前無(wú)故障，退出本流程;
[0013]步驟6)執(zhí)行環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)故障保護(hù)的S06階段:此時(shí)說(shuō)明故障點(diǎn)在本側(cè)環(huán)網(wǎng)柜母線(xiàn)或負(fù)荷出線(xiàn)上，保護(hù)裝置經(jīng)延時(shí)發(fā)出跳閘命令，跳開(kāi)本環(huán)網(wǎng)柜的兩個(gè)進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)，本流程至此結(jié)束。
[0014]在步驟4)中，所述的線(xiàn)路故障保護(hù)方法包括下列步驟:
[0015]步驟4.1)電流選跳保護(hù)裝置啟動(dòng)后開(kāi)始延時(shí)計(jì)時(shí)，并繼續(xù)監(jiān)視故障狀態(tài)；
[0016]步驟4.2)如果當(dāng)延時(shí)到達(dá)0.02秒時(shí)，上述故障仍然存在，則保護(hù)裝置發(fā)出跳閘命令，同時(shí)跳開(kāi)被保護(hù)線(xiàn)路兩側(cè)的開(kāi)關(guān)；
[0017]步驟4.3)如果當(dāng)延時(shí)到達(dá)0.4秒時(shí)，上述故障仍然存在，則說(shuō)明所保護(hù)線(xiàn)路本側(cè)開(kāi)關(guān)拒跳，此時(shí)保護(hù)裝置繼續(xù)發(fā)出跳閘命令，跳開(kāi)本環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)相鄰的出口開(kāi)關(guān)以及所保護(hù)線(xiàn)路對(duì)側(cè)的開(kāi)關(guān)，通過(guò)擴(kuò)大停電范圍的方式來(lái)隔離故障點(diǎn)。
[0018]在步驟6)中，所述的柜內(nèi)故障保護(hù)方法包括下列步驟:
[0019]步驟6.1)電流選跳保護(hù)裝置啟動(dòng)后開(kāi)始延時(shí)計(jì)時(shí)，并繼續(xù)監(jiān)視故障狀態(tài)；
[0020]步驟6.2)如果當(dāng)延時(shí)到達(dá)0.4秒時(shí)上述故障仍然存在，則跳開(kāi)環(huán)網(wǎng)柜所有進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)。
[0021 ] 本發(fā)明提供的適用于光伏多點(diǎn)接入的微電網(wǎng)電流選跳保護(hù)方法相比于傳統(tǒng)的過(guò)電流保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)，能夠保護(hù)線(xiàn)路及母線(xiàn)，不需要引入PT、不存在保護(hù)盲區(qū)，能夠覆蓋線(xiàn)路全長(zhǎng)，同時(shí)又具備良好的選擇性和速動(dòng)性。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為傳統(tǒng)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的整定配合原則示意圖；
[0023]圖2為光伏多點(diǎn)接入系統(tǒng)示意圖；
[0024]圖3為光伏多點(diǎn)接入配電網(wǎng)故障示意圖；
[0025]圖4為保護(hù)線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)的選跳邏輯示意圖；
[0026]圖5為環(huán)網(wǎng)柜母線(xiàn)及負(fù)荷線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)的選跳邏輯示意圖；
[0027]圖6為本發(fā)明提供的適用于光伏多點(diǎn)接入的微電網(wǎng)電流選跳保護(hù)方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的適用于光伏多點(diǎn)接入的微電網(wǎng)電流選跳保護(hù)方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0029]如圖3所示，本發(fā)明提供的適用于光伏多點(diǎn)接入的微電網(wǎng)電流選跳保護(hù)方法適用于開(kāi)環(huán)運(yùn)行的多點(diǎn)光伏接入配電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)施前需要在所保護(hù)線(xiàn)路的兩端均安裝上具有通信能力的電流選跳保護(hù)裝置。現(xiàn)介紹其具體實(shí)施方法如下:
[0030]供電線(xiàn)路A處發(fā)生短路故障:
[0031]當(dāng)供電方向是從m端到η端時(shí)，若供電線(xiàn)路A處發(fā)生短路故障，第一開(kāi)關(guān)1、第二開(kāi)關(guān)2處的電流選跳保護(hù)裝置檢測(cè)到電網(wǎng)系統(tǒng)提供的故障電流，保護(hù)裝置可靠啟動(dòng)，并向相鄰的電流選跳保護(hù)裝置發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)；而第三開(kāi)關(guān)3處由于僅流過(guò)光伏電源系統(tǒng)所提供的反供電流，此電流較小，不能使電流選跳保護(hù)裝置啟動(dòng)，因此不發(fā)出保護(hù)啟動(dòng)信號(hào)。此時(shí)，第二開(kāi)關(guān)2處的電流選跳保護(hù)裝置同時(shí)收到第一、第二開(kāi)關(guān)1、2處的保護(hù)裝置的啟動(dòng)信息和第三開(kāi)關(guān)3處電流選跳保護(hù)裝置的不啟動(dòng)信息，根據(jù)裝置內(nèi)部的選跳邏輯跳開(kāi)第二、第三開(kāi)關(guān)2，3。
[0032]反之，當(dāng)供電方向是從η端到m端時(shí)，若供電線(xiàn)路A處發(fā)生故障，第三開(kāi)關(guān)3處的電流選跳保護(hù)裝置同時(shí)收到第三、第四開(kāi)關(guān)3、4處的電流選跳保護(hù)裝置的啟動(dòng)信息和第二開(kāi)關(guān)2處電流選跳保護(hù)裝置的不啟動(dòng)信息，根據(jù)裝置內(nèi)部的選跳邏輯跳開(kāi)第二、第三開(kāi)關(guān)2、3。為了提高電流選跳保護(hù)的可靠性，在電流選跳邏輯的基礎(chǔ)上，可以設(shè)置相應(yīng)的失靈保護(hù)，當(dāng)保護(hù)裝置發(fā)生拒跳時(shí)，擴(kuò)大跳閘范圍，選跳邏輯如圖4所示。
[0033]環(huán)網(wǎng)柜母線(xiàn)B處發(fā)生短路故障:
[0034]當(dāng)供電方向是從m端到η端時(shí)，若第二環(huán)網(wǎng)柜母線(xiàn)B處發(fā)生短路故障，第三開(kāi)關(guān)3處的電流選跳保護(hù)裝置檢測(cè)到電網(wǎng)系統(tǒng)提供的故障電流，電流選跳保護(hù)裝置可靠啟動(dòng)，并向相鄰的電流選跳保護(hù)裝置發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)；而第四開(kāi)關(guān)4處的電流選跳保護(hù)裝置僅流過(guò)光伏電源