[发明专利]含微电网的配电系统故障隔离方法

说明书

技术领域

本发明涉及配电系统内部出现短路故障时故障点快速隔离方法。

背景技术

地球化石能源的日益衰竭和愈加严重的环境问题，人们对洁净能源和可再生能源应用更加重视，而分布式发电是应用洁净能源和可再生能源的重要方式之一。现有的研究表明发挥分布式发电效能的最有效方式是将分布式电源以微电网的形式接入配电系统。但微电网的接入给配电系统带来了一系列新的问题，如潮流的双向流动，微电网并网运行与独立运行两种工况下短路电流的大小存在较大差异等，从而使得传统的配电网保护方法无法在配电系统出现短路故障时实现故障点的快速隔离。

要实现这种方式，配网自动化是必要的前提。目前由配电主站、子站和馈线终端构成的馈线自动化系统已经开始在配电网中加以应用，该系统采用光纤通信作为主要通信方式。这种基于通信的馈线自动化方案以集中控制为核心，综合了电流保护、RTU遥控及重合闸的多种方式，能够快速切除故障，在几秒到几十秒的时间内实现故障隔离，在几十秒到几分钟内实现非故障区域的恢复供电。但在特殊情况下，如子站故障或通道损坏，有可能出现馈线自动化系统崩溃的问题。因此，该方法也难以应用到含微电网的配电系统的保护中去。

    

发明内容

本发明提供一种基于节点电流信息和线路对侧电流信息实现含微电网的配电系统故障隔离的新方法。当含微电网的配电系统已配备馈线自动化终端装置并具备通信功能后，在其内部出现短路故障时，故障回路中短路故障点所在线路两端节点流过的短路电流有效值和其它线路两端节点流过的短路电流有效值之间必然存在着明显差异。通过对故障回路中各节点以及与之相邻节点间流过的短路电流的有效值的差异加以分析比较，可以做到快速、准确地切除故障点。

本发明解决技术问题采用如下技术方案实现：

含微电网的配电系统故障隔离方法，系统中设有用以检测短路电流有效值并实现信息交换的检测装置，各检测装置确定其位于单电源供电的区段还是多电源供电的区段；位于单电源供电的区段中，首先向位于靠近电源侧的上节点电源进线首端的检测装置和位于下节点的所有检测装置发送自身获取的短路电流有效值，并接收它们发出的各自获取的短路电流有效值，再比较这些短路电流有效值，最后根据比较结果决定是否向对应的断路器发跳闸指令；位于多电源供电的区段中，同样通过比较短路电流有效值，决定是否向对应的断路器发跳闸指令，此时是从位于同一节点其它线路首端的检测装置和位于本线路对端的检测装置获取要比较的短路电流有效值。

含微电网的配电系统故障隔离方法，在多电源的微电网出现短路故障时，可以从两端注入短路电流的线路都在该线路两端装设断路器并配套相应的检测装置，仅能从一端注入短路电流的线路都是在线路的短路电流流入的那一端装设断路器并配套相应的检测装置。

含微电网的配电系统故障隔离方法，微电网内的某一节点进出线路数与该节点相关的检测装置数的差值为一时，判定该节点位于单电源供电区段的网络中，且未装检测装置的那条线路为该节点的电源进线。

含微电网的配电系统故障隔离方法，当检测到短路电流的检测装置以及与之关联节点是位于单电源供电区段的网络中时，该检测装置将向位于上一节点的电源进线对侧的检测装置和位于下一节点的所有检测装置发送检测到的短路电流有效值，然后这些检测装置传来短路电流有效值大小，该检测装置将本身所测的短路电流有效值分别和上、下节点相邻检测装置传来的短路电流有效值比较大小，若比较结果为相等或近似相等，判定故障点不在本线路段，若位于下一节点的所有检测装置均发送短路电流有效值为零的信息至本检测装置，判定故障点在本线路段，该检测装置向对应的断路器发出跳闸指令。

含微电网的配电系统故障隔离方法，某一检测装置收到位于上一节点的相邻检测装置传来的短路电流有效值，而其自身并未检测到短路电流，则该检测装置必须向相邻的那个检测装置发出短路电流有效值为零的信息。

含微电网的配电系统故障隔离方法，当检测到故障电流的检测装置以及与之关联节点是位于多电源供电的网络中时，该检测装置将所检测到的短路电流有效值发送给与该节点相连其它所有线路靠近该节点端的检测装置以及本线路对侧的检测装置，并接收这些检测装置发来的短路电流有效值信息。

含微电网的配电系统故障隔离方法，位于多电源供电的网络中与某节点关联的检测到短路电流的检测装置首先判断与该节点关联的其它检测装置传来的短路电流有效值和本身所测的短路电流有效值能否分成等值的两组，如不能，则判定该节点母线发生短路，本检测装置向断路器发出跳闸指令。