[发明专利]一种配电网边界保护方法

说明书

本发明公开了一种配电网边界保护方法，在线路两端含有边界元件的前提下，通过测量得到的三相电压或两极电压后计算得到模电压，通过1模电压突变量构造保护启动判据，通过峰值时间构造保护动作判据，当计算得到的峰值时间小于整定值时认为是区内故障，当大于整定值时认为是区外故障，最后通过低电压或过电流辅助判据来避免暂态干扰导致的保护误动作。本发明仅利用单端电气量实现全线故障快速切除，无需上下级的配合，无需通信，满足交直流配电网对故障快速切除的要求。

技术领域

本发明属于配电网继电保护技术领域，具体涉及一种配电网边界保护方法。

背景技术

分布式电源、储能装置等含电力电子接口的设备正在大量接入配电网，同时为了该类设备更好接入，直流配电网也在迅速发展，配电网形态正在发生变化，未来将呈现出含多换流器的交直流混合形态，最终会成为一个潮流双向流动和拓扑结构多变的多源供电系统。受电力电子器件脆弱性的影响，交流短路电流受限，导致了现有保护灵敏度低；受电力电子低惯性的影响，直流短路电流上升速度快，从而对保护的快速性提出了更高要求；短路电流的双向流动和拓扑结构灵活多变导致了现有保护配合困难，而基于边界元件的单端全线速动保护是解决含多换流器配电网保护难题的重要途径。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种配电网边界保护方法，利用单端电压行波峰值时间构造保护判据来区分区内外故障，实现边界保护，实现前提是线路两端含有边界元件。

本发明采用以下技术方案：

一种配电网边界保护方法，包括以下步骤：

S1、针对交流配电网，采集A、B、C三相电压，针对直流配电网，采集正极和负极电压；

S2、通过三相电压或两极电压计算模电压；

S3、对于交流配电网，采用1模或2模电压计算交流配电网的突变量，对于直流配电网，采用1模电压计算直流配电网的突变量；

S4、根据步骤S3得到的电压突变量判断是否启动保护；

S5、计算电压行波的峰值时间；

S6、将步骤S5得到的电压行波峰值时间与整定值进行比较，若不满足设定条件，则判断故障是区外故障，否则进行步骤S7；

S7、通过低电压或过电流辅助判据进行故障确定。

具体的，步骤S2中，计算交流配电网的模电压如下：

其中，u₀、u₁、u₂表示0、1、2模电压，u_a、u_b、u_c表示a、b、c相电压。

具体的，计算直流配电网的模电压如下：

其中，u₀、u₁表示0模和1模电压，u_p、u_n表示正、负极电压。

具体的，步骤S3中，电压突变量计算如下：

Δu(n)＝u(n)-u(n-N)

其中，u(n)表示交流配电网1模或2模电压或直流配电网的1模电压的第n个采样点，N表示交流配电网工频一周波所对应的采样点数，Δu(n)为电压突变量的第n个采样点。

具体的，步骤S4中，电压突变量判断条件如下：