[发明专利]一种接入分布式电源的配电网DTU保护算法

说明书

本发明公开了一种接入分步式电源的配电网DTU保护算法，将DTU监测的馈线区域内所接入的分布式电源的开关位置和发电功率信息通过实时以太网采集并分别进行建模归纳，对其能提供最大注入电流及衰减时间公式化，得出助增电流模型，通过助增电流模型计算得出助增系数，并将数据传输到实时定值计算模块，最后通过实时定值计算模块得出各线路的过流定值判断故障区段。

技术领域

本发明涉及保护算法领域，具体涉及一种接入分布式电源的配电网DTU保护算法。

背景技术

分布式发电通常是指发电功率在几千瓦至数百兆瓦的小型模块化、分散式、布置在用户附近的高效、可靠的发电单元；包括以液体或气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、太阳能发电、风力发电、生物质能发电。

分布式发电的优势在于可以充分开发利用各种可用的分散存在的能源，包括本地可方便获取的化石类燃料和可再生能源，并提高能源的利用效率；分布式电源通常接入中压或低压配电系统，并会对配电系统产生广泛而深远的影响；传统的配电系统被设计成仅具有分配电能到末端用户的功能，而未来配电系统有望演变成一种功率交换媒体，即它能收集电力并把它们传送到任何地方，同时分配它们。因此将来它可能不是一个‘配电系统’而是一个‘电力交换系统’；分布式发电具有分散、随机变动等特点，大量的分布式电源的接入，将对配电系统的安全稳定运行产生极大的影响。

随着新电源产业的蓬勃发展，分布式发电接入配电网后将深刻影响现有配电网络的结构、潮流方向及短路电流大小；对于我国目前中低压配电网中性点不接地、单侧电源辐射型拓扑结构来说，常规DTU、FTU中的保护算法将无法满足保护的准确性与选择性，尤其对于配电网故障定位与重构来说更提出了一个难题；目前接入分布式发电的配电网保护通常采用纵联差动保护和基于被保护元件各侧信息的纵联比较保护以构成区域纵联保护，或者将常规线路保护与备自投结合来自适应调整分布式电源接入前后的过流定值；对于环网结构的配电网则有Agent系统与广域网保护相结合的解决方案。

而如今，对于单条馈线上接入分布式电源来说配置纵联差动保护无疑是最简单直接的配置方案，但配电网馈线通常距离较短，采用埋地光缆直接纵联两侧装置，增加一套装置与光缆施工无疑增加一倍以上的成本；对于常规线路保护增加保护逻辑来说，通常采集分布式发电单元并网开关节点或者发电功率信息作为调整线路过流定值的依据，但分布式电源通常会影响与其有电气联接的多条线路，需要每条被影响定值的线路都要采集分布式电源信息，最好的方案是由一台中央控制单元来实时采集分布式电源发电量来计算与下发各条线路过流定值，对于通讯的稳定性与中控装置的实时性和计算算法要求相对较高；近年也有一种区域纵联保护系统通过比较相关测量点的故障方向信息来实现多点接入分布式电源的配网系统的保护选择性，但对保护单元通信系统容错性性要求较高，算法完全依赖于故障信息的通信采集；对于配电网多Agent系统则造价不菲，较适用于中大型微电网系统，在可靠的微电网控制功能中实现保护功能。

发明内容

本发明的目的是为了提供能简化分布式电源接入配电网后的保护计算工作。

本发明通过以下技术方案实现：一种接入分布式电源的配电网DTU保护算法，步骤如下：

a)设定投入的分布式电源的短路模型，并根据接线得出节点拓扑矩阵；

b) 搜索出与分布式电源有电气关联的馈线序号；

c) 采集DTU监测的馈线区域内所接入的分布式电源的开关位置和发电功率信息；

d) 将采集到的开关位置和发电功率信息通过以太网分别进行建模归纳，对其能提供最大注入电流及衰减时间公式化，得出助增电流模型；

e) 通过助增电流模型计算得出助增系数，并将数据传输到实时定值计算模块；

f) 通过实时定值计算模块得出各线路的过流定值判断故障区段。