[实用新型]一种基于微电网短路电流的保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于微电网短路电流的保护装置。属于电力系统的微电网电流保护技术领域。

背景技术

微电网是由分布式电源、负荷和输配电系统构成的，可以独立运行或者与大电网并网运行的，具有对内部电源和负荷协调优化控制功能的微型电力系统。由于其具有多分布式电源，不同类型的分布式电源提供的短路电流的能力与其控制策略有关，分布式电源对短路电流的不同贡献使得保护整定计算更为复杂，微电网的独有特点决定了其保护技术与传统配电网保护有着极大不同。目前国内外关于微电网的保护技术的研究处于起步阶段，而传统保护整定计算不适用微电网的保护。

实用新型内容

本实用新型的目的，是为了克服现有技术的不足，提供一种基于微电网短路电流的保护装置,该装置从微电网规划设计的角度，结合微电网的各分布式电源的特点，对微电网的电流保护及零序电流保护进行改进。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于微电网短路电流的保护装置,包括微电网及短路电流保护电路，该短路电流保护电路包括若干电流速断保护单元、分别设置在各分布式电源节点处，其特征在于：在短路电流保护电路设有方向性电流保护单元，所述方向性电流保护单元设置在易产生动作的保护节点，主要由功率方向闭锁元件构成，用于消除电流速断保护单元中双侧电源或多侧电源电流保护的无选择动作，该功率方向闭锁元件在短路电流方向由母线流向线路时动作，开放电流保护；当短路电流方向由线路流向母线时不动作，闭锁电流保护，构成方向性电流保护，即形成改进电流保护。

本实用新型的目的还可以通过采取如下技术方案达到：

进一步地，在短路电流保护电路中设有零序电流保护单元，该零序电流保护单元包括零序电流Ⅰ段速断保护、零序电流Ⅱ段保护和零序电流Ⅲ段保护；零序电流Ⅰ段速断保护具有躲开下级线路出口处单相或两相接地短路时出现的最大零序电流保护结构或躲开断路器三相出头不同时合闸时出现的最大零序电流保护结构；零序电流Ⅱ段保护具有相间短路限时电流速断保护结构，其启动电流首先考虑与下级线路的零序电流速断保护范围的末端相配合，并带有高出一个Δt的时限，以保证动作的选择性；零序电流Ⅲ段保护经电阻接地故障和相邻元件故障的后备保护，在躲过本线路末端变压器其他各侧不相短路最大不平衡电流的前提下，力争满足相邻线路末端故障时的灵敏系数要求。

进一步地，短路电流保护电路设置的若干电流速断保护单元，包括过流保护I段回路和过流保护II段回路；过流保护I段回路采用双侧供电系统的电流速断保护电路结构，过流保护II段回路采用分布式电源接入后的限时电流速断保护电路结构，用于双侧电源网络中的限时电流速断保护，与下一级保护的电流速断相配合。

进一步地，所述功率方向闭锁元件由功率方向继电器构成，所述短路电流保护电路包括电流继电器和时间继电器，以电流继电器为主要部件构成过流保护I段回路，以时间继电器为主要部件构成过流保护II段回路；由功率方向继电器、电流继电器、时间继电器组成微电网短路电流保护联动电路结构，即只有功率方向闭锁元件和电流元件都动作以后，才能去启动时间元件，再经过预定的延时动作后动作于跳闸。

进一步地，所述功率方向继电器是用以判别功率方向或测定电流、电压间相位角的继电器；故障的方向利用短路功率的方向判定，短路功率的方向取决于保护安装处电流、电压之间的相位关系。由于功率方向继电器主要反应于加入继电器中电流和电压之间的相位而工作，因此用相位比较方式来实现最为简单。

本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型在短路电流保护电路设有方向性电流保护单元，所述方向性电流保护单元设置在易产生动作的保护节点，主要由功率方向闭锁元件构成，用于消除电流速断保护单元中双侧电源或多侧电源电流保护的无选择动作，因此，具有短路过流反应快，对微电网实施多点全方位过流保护保护以确保并网安全的有益效果。

2、本实用新型从微电网规划设计的角度，通过在微电网的节点处增设方向性电流保护，使线路各处改进的电流保护以及零序电流保护的保护整定定值符合设计规范，具有结构简单、适用范围广等有益效果。

附图说明

图1为本实用新型涉及的双侧电源线路电流速断保护单元示意图。

图2为本实用新型涉及的双侧电源网络接线及保护动作方向示意图。

图3为本实用新型涉及的带方向过电流保护的单相原理接线图。

图4应用本实用新型的某海岛微电网的接线图。