[发明专利]一种适配有源配电网的幅值比较式保护方法

说明书

本发明公开了一种适配有源配电网的幅值比较式保护方法，包括：对线路主变侧及末端同时进行过流检测；对线路主变侧及末端的电流互感器输出的数据采样值分别进行全周傅里叶计算，提取工频电流幅值和工频正序故障分量电流的幅值；将提取的工频电流幅值和工频正序故障分量电流的幅值带入幅值比较式判据进行故障定位判断，若工频电流幅值和工频正序故障分量电流的幅值的其中之一满足幅值比较式判据，即只要其中一个满足幅值比较动作条件，则主保护启动，若判断为区内故障，则跳开本侧断路器。本发明方法能够准确实现故障定位，利用基于电流故障分量的耐过渡电阻能力优秀，利用的数据简单，保护配置要求低，无需安装电压互感器，抗同步误差能力强。

技术领域

本发明涉及电力系统有源配电网继电保护技术领域，特别是涉及一种适配有源配电网的幅值比较式保护方法。

背景技术

随着国家对太阳能风能的大规模开发利用，以光伏和风电为代表的分布式电源的容量在配电网中所占的比例越来越大。分布式发电因具有占地少、建设周期短、接近负荷中心和环保性高等特点而得到了快速发展。

随着越来越多不同类型分布式电源(DG)接入配电网，使配电网由原来的辐射型网络向复杂的多源、多端网络转变，从而导致传统的配电网三段式电流保护不再适用。因此寻找新的适合高渗透率DG接入的配电网保护新方案成为当务之急。

现有的解决方案是在故障时切除配电网中所有的分布式电源，使配网恢复辐射网结构，然后由三段式保护予以切除，这种处理方式切除故障时间较长，且会切除非故障区段正常运行的DG，而且考虑到配电网故障80％(左右)为非永久性故障，频繁切除DG会对DG的正常运行造成危害。有人提出将输电网常用的电流纵联差动保护应用到配电网，但其对数据的同步性要求很高，依赖于可靠的数据同步设备和方案，且有源配电网广泛存在的负荷端弱馈性也行影响弱馈侧判据的启动，配电网规模大，线路分支众多，广泛安装电流差动保护成本较高。随后，大量学者提出了很多新型保护原理，主要可分为对输电传统保护方法移植改进，结合广域电流保护思想、计及DG故障特性的自适应电流保护等方法。但这些方法要么技术实现难度大，不适合现有配电网，要么过分追求从线路单端获取的信息，使保护受限条件很多。

因此，目前迫切需要一种能正确区别故障与非故障区段，成本合适，易于实现，适用性强的保护方案。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种适配有源配电网的幅值比较式保护方法，本发明利用线路两端电流幅值信息和正序故障分量电流幅值信息，判别故障的能力效果较好，但对数据同步的要求很低，无需安装电压互感器，数据采集更加容易。

一种适配有源配电网的幅值比较式保护方法，包括

对线路主变侧及末端同时进行过流检测；

对线路主变侧及末端的电流互感器输出的数据采样值分别进行全周傅里叶计算，提取工频分相全电流幅值和工频正序故障分量电流的幅值；

将提取的分相工频全电流幅值和工频正序故障分量电流的幅值带入综合幅值比较式判据进行故障定位判断，若基于分相工频全电流幅值和基于工频正序故障分量电流的幅值的其中之一满足幅值比较式判据，即只要其中一个满足幅值比较动作条件，则保护启动，若判断为区内故障，则跳开本侧断路器。

将提取的工频全电流幅值和工频正序故障分量电流的幅值带入综合幅值比较式判据进行故障定位判断时，若不满足跳闸条件，则对主变侧延时设定重新进行过流检测，若发现过流依然存在，则切除配电网所有分布式电源，使电网恢复辐射型运行方式，再分别测量分布式电源切除后的主变侧及末端分相电流幅值，根据分相全电流幅值比较判据，满足动作条件则切除本侧断路器，故障定位结束。

进一步的，对线路主变侧及末端同时进行过流检测，过流检测启动时对主变侧及末端数字化保护装置发送启动信号，同时，主变侧启动后也要向对末端发送启动信号。