[发明专利]一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法

说明书

本发明提供一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法，包括，采集馈线上的分布式电源在某时刻下的功率值和电流值；比较分布式电源在不同时刻下的功率值和电流值，当功率值未变化且电流值不相等时，计算分布式电源的临界功率和电流变化率；比较电流变化率与断线保护动作值，判断该馈线上的分布式电源与母线之间是否发生故障；根据分布式电源的位置确定故障点位置。本发明原理简单、整定计算方便、易于实现，能够准确单相断线故障，不受馈线长度和数量的影响，具有较高的选择性、灵敏性和可靠性。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，特别是，涉及一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法。

背景技术

近年来，中压配电网单相短路的研究逐渐增多，不同中性点接线方式下单相短路故障特征和保护方法的研究受到广泛关注。但是，单相断线不接地故障因其特征不明显，目前对于故障特征和保护的研究均较少。然而，单相断线后会导致负荷缺相运行，产生过电压，烧毁旋转电机，尤其若单相断线故障的处置时间过长，极易引发人畜触电死亡事件的发生。

单相断线故障可以分为单相断线不接地、单相断线后电源侧接地、单相断线后负荷侧接地3种，其中单相断线接地后故障特征与单相短路故障类似，可以利用单相短路故障的保护方法进行检测，但不适用于单相断线不接地故障。针对单相断线不接地故障的保护方法，部分学者利用负序电流的特征来检测单相断线，但是电气量负序分量的测量存在较大误差，影响保护效果；部分学者利用零序电压的分布特征，基于零序电压幅值差，提出了一种不受断线类型影响的保护方法；部分学者指出单相断线后故障线路存在很大的正序电流以及负序电流的变化量，可用于区分正常线路和故障线路。但是，这2种方法均需要较多的检测设备以及复杂的通讯装置。

综上所述，已有研究所提出的配电网单相断线故障保护方法存在着灵敏度和适应性的问题，目前含分布式电源的配电网单相断线故障保护方面存在着较大的技术局限性，单相断线故障无法有效地识别和切除，已成为电力系统的重要安全隐患。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的不能准确识别含分布式电源的配电网单相断线故障的缺陷，从而提供一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：1.一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法，其特征在于：包括，

采集馈线上的分布式电源在某时刻下的功率值和电流值；

比较分布式电源在不同时刻下的功率值和电流值，当功率值未变化且电流值不相等时，计算分布式电源的临界功率和电流变化率；

比较电流变化率与断线保护动作值，判断该馈线上的分布式电源与母线之间是否发生故障；

根据分布式电源的位置确定故障点位置。

作为本发明所述基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的一种优选方案，其中：所述电流变化率根据所述分布式电源的在不同时刻的电流值计算得出。

作为本发明所述基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的一种优选方案，其中：在采集馈线上的分布式电源在某时刻下的功率值和电流值的同时，还采集该馈线上的负荷阻抗。

作为本发明所述基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的一种优选方案，其中：所述分布式电源的所述临界功率根据所述负荷阻抗计算得出。

作为本发明所述基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的一种优选方案，其中：所述分布式电源的临界功率按下式计算：