[发明专利]一种光伏电源并网后的配电网保护协调方法

说明书

本发明涉及一种光伏电源并网后的配电网保护协调方法，采用最大功率跟踪控制策略对光伏电源并网系统进行模型搭建，模拟了光伏电源的内部特性，校验所接入的光伏容量是否会影响保护的正常判断，采用结合光伏低电压穿越和孤岛保护与自动重合闸配合的方法，同时采用“检同期”和“检无压”的控制策略，避免了合闸时产生的冲击电流对电网保护造成影响，又充分的利用了孤岛保护，保证故障发生时电网的安全。

技术领域

本发明涉及一种光伏电源并网后的配电网保护协调方法，属于配电保护技术领域。

背景技术

随着科技与经济的发展，用电量和用电负荷在当下及未来很长一段时间将呈现急剧增长的趋势，基于对环境和环保等因素的考虑，需对传统的集中式供电方式进行改变。太阳能的储存量丰富，光伏(Photovoltaic,PV)发电是将光能收集利用进行发电，此种发电方式不仅具备清洁无污染的特点，而且符合可持续发展的要求，使其在全世界范围内推广成为可能。

光伏系统的并入改变了配电网的拓扑结构，使得保护动作无法如先前一样迅速、灵敏且具有选择性。接入光伏电源后，配电网络从单端电源网络变换成多端电源网络，使潮流分布产生根本性变化，太阳能PV发电系统向配电网注入功率，导致其继电保护范围产生变化，从而使配电网输电线路无法得到有效保护。

与此同时，结合分布式电源的研究，对其进行合理利用有利于配电网的建设和发展。但是其出力具有随机性，极大地影响着配电网的潮流变化，因此对定制于传统的单端辐射网络配电网继电保护举措会产生影响作用，例如若短路故障发生在相邻馈线的时候，此时本条线路本来不应动作的配电保护会出现误动作的情况。综上所述，对太阳能光伏电源的配电保护问题进行深入研究能够确保电力系统精准且及时发现故障，排除故障，使系统在尽可能短的时间内恢复常态，对电网调度的更具合理化运行、提高系统运行安全性以及可靠性具有显著理论和实用价值。

发明内容

本发明提供一种光伏电源并网后的配电网保护协调方法，采用结合光伏低电压穿越和孤岛保护与自动重合闸配合的方法，同时采用“检同期”和“检无压”的控制策略，避免了合闸时产生的冲击电流对电网保护造成影响，又充分的利用了孤岛保护，保证故障发生时电网的安全。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明实施例提供一种光伏电源并网后的配电网保护协调方法，包括：

配电网故障时，对光伏电源过电流保护动作与否进行判断；

若启动保护动作，确定保护动作时间；

达到保护动作时间后，启动自动重合闸；

自动重合闸动作执行完毕，重新将光伏电源并网。

进一步的，所述对光伏电源过电流保护动作与否进行判断，包括：

确定自适应电流速断保护范围：

其中，β为自适应电流速断保护范围，K_k为可靠系数，Z_s为电网侧的等效阻抗，Z和L分别为单位长度内的输电线路阻抗值和被保护的输电线路总长度，

若冲击电流的大小超过所述自适应电流速断保护范围，过电流保护动作启动。

进一步的，所述可靠系数K_k取1.2～1.3。

进一步的，对光伏电源设置基于限流和过流的电流保护、过电压和欠电压保护、电压不平衡、孤岛保护与逆电源保护。

进一步的，对光伏电源进行保护，包括：

采用电导增量法实现对光伏电源的最大功率跟踪，构建光伏并网模型；

采用所述光伏并网模型进行仿真，校验所接入的光伏容量是否会影响保护的正常判断；