[发明专利]分布式电源接入配电网的继电保护配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统安全稳定与保护控制领域应用的基于区域划分原理的分布式电源接入配电网的继电保护配置方法。

背景技术

随着我国经济高速增长与能源生态环境的矛盾日益凸显，传统的“大机组、大电网、超高压”远距离、集中单一的供电方式越来越不能满足用户对电能质量的要求。作为补充大电网的一种高效环保的分布式电源（DistributedGeneration,DG）得以迅速发展，分布式电源功率一般在几千瓦至几十兆瓦，能够对特定的用户需求较为容易满足。分布式电源主要有：光伏发电、风力发电、微型燃气轮机发电、燃料电池发电以及生物质能发电、潮汐能发电等；与传统的发电方式相比，分布式电源主要优点有：（1）分布式电源的接入可以充分利用可再生能源，能快速响应负荷的变化，增加电网运行的可靠性和灵活性，对于电网末端电压改善效果明显，有效地提升了电能质量；（2）分布式电源具有清洁可再生等特点，能减少有害气体，有效缓解环境污染，促进人与自然和谐相处；（3）分布式电源就近接入配电网，有效减少了电能远距离输送时所造成的电能损耗，积极响应了我国节能减排措施；（4）分布式电源能够有效地提升供电可靠性，在电网发生大面积停电事故后，分布式电源可以孤岛运行，就近接入配电网保证了负荷的供电需求。然而，分布式电源接入配电网后，对电力系统的运行、规划及继电保护等提出了新的挑战，分布式发电对配电网继电保护的影响是其中的一个最为重要的方面。当配电网中接入分布式电源之后，原有单辐射供电网络变为两端或者多端供电网络，改变了原有配电网的拓扑结构，这些可能会改变当配电网潮流、电网规划、供电可靠性、继电保护、电能质量等产生一系列影响。发生短路故障时，短路电流也会因为分布式电源的助增或者外汲效应而有相应的增大或减小，故障电流方向和变化趋势也会产生相应的改变，传统的配电网是单辐射网络，继电保护装置不具有方向性，对于原有配置在网络中的继电保护装置和自动装置可能产生误动和拒动现象。而对于自动重合闸等保护装置来讲，如果分布式电源在规定时间内脱网，再次并网后非同期重合闸可能带来冲击电流，造成短时故障不能够及时恢复而演变为永久性故障；如果配电网发生故障时，有可能会造成重合不成功。特别是当大规模分布式电源接入配电网之后，这种影响将会更为明显。目前，人们正在研究通过各种方法来消除分布式电源接入配电网对继电保护的影响，提出的方法主要包含利用广域信息对整个电网进行安全监测、控制、状态估计和利用广域信息实现电网的机电保护功能这两类，但是这两种方法数据信息量大、投入成本较高，在现阶段实施较为困难。解决这一问题已成为急需。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明针对消除分布式电源接入配电网对继电保护可靠性影响，提出一种适用于电力系统继电保护的基于区域划分原理的分布式电源接入配电网的继电保护配置方法。基于区域划分原理的分布式电源接入配电网的继电保护配置方法是：

一种分布式电源接入配电网的继电保护配置方法，其特征是：a.首先根据分布式电源接入的配电网的地方并以分布式电源为界进行区域划分，对于划定的区域再进行相应的继电保护配置；b.根据分布式电源的接入点不同对于其上游与下游进行不同的继电保护配置，对于接入点上游线路采用纵联差动保护方案，分布式电源接入配电网后的保护由纵联保护和限时电流速断保护以及前加速重合闸装置组成，保护间相互配合来消除分布式电源的接入对配电网继电保护的影响分析；c.如果配电网中含有两个及以上的分布式电源接入，线路始端的的相邻区域内发生短路故障时方向性纵联保护瞬时动作，可以及时切除保护区内的故障，母线出口处的重合闸装置会先合闸，母线出口继电保护装置安装处的重合闸无需装设检同期装置，而所在区域末端继电保护装置处的重合闸装置后合闸，若想合闸成功，则所在区域末端继电保护装置处必须装设检同期装置；d.当线路末端区域中发生短路故障时，由于此区域上游线路分布式电源接入的存在，现有的故障电流与之前相比将会有一定程度的增大，因此通过装设故障限流器来增大短路阻抗，从而达到限制短路电流的目的；e.如果分布式电源接入点不接在线路的母线上，而接在两条母线之间的位置上，则以分布式电源接入线路所在点为界，在接入点左侧装设保护装置，在接入点点右侧也装设保护装置，区域始端继电保护装置构成方向性纵联保护，当上游区域中发生短路故障时，纵联保护瞬时动作于故障，分布式电源与故障限流器串联；当下游区域中发生短路故障时，故障限流器通过增大短路阻抗，减小短路电流；f.如果引入修正系数K_f，则在原有继电保护装置的基础上有修正后的保护整定值为：