[发明专利]一种低压直流环网系统的保护方法

说明书

本发明涉及一种低压直流环网系统的保护方法，属于直流电力系统技术领域。本发明包括步骤：检测低压直流环网系统中流入线路的电流并获取流出线路的电流；把流入线路的电流和流出线路的电流相加看相加后的结果是否等于零；如果不等于零，则分别求流入线路的电流和流出线路的电流导数；如果电流导数大于等于阈值，则判定发生故障，控制器向电流导数异常的线路末端固态断路器发送断开指令，并进行故障定位。本发明利用差动电流对故障进行感知，然后采用电流导数进行分段隔离，只隔离故障部分，而不影响整个电网的运行。

技术领域

本发明涉及一种低压直流环网系统的保护方法，属于直流电力系统技术领域。

背景技术

直流系统是电力二次系统的重要组成部分，是继电保护、自动装置、监控、遥控通讯、操作回路、信号回路、微机及五防系统、安全稳定装置等的供电电源，是继保、安稳装置运行的“血液”。然而近年来由于直流系统出现故障导致继电保护不正确动作等事故仍会发生，对电力系统的安全、稳定运行造成了很大的危害。

直流配电保护是其安全运行的关键，但国内外对直流配电的保护研究尚处于理论研究和试验探索阶段。直流配电保护实现的难点在于：直流电流无过零点，灭弧困难，需要更大的灭弧空间和复杂的控制，直流过流速断保护是一个尚需研究和攻克的难题；直流配电系统无论是故障类型、故障发展过程、故障电压电流特性还是故障后果与交流配电网都有所不同。直流保护的研究与应用必须考虑不同运行状态、源荷敏感特性与故障类型之间的关系。保护模型需要改进或优化以得到更佳的系统参数；保护的算法及程序需要优化以得到更准确的保护整定值及更好的保护效果。因此，要实现直流系统的可靠运行以及故障的有效隔离，在直流配电系统保护配置及策略方面面临着诸多挑战。

直流配电系统电气距离短,电源和负载种类繁多,所需的故障识别和保护时间比交流保护短的多,这些都极大地影响继电保护装置的选择性、速动性、灵敏性和可靠性,危及系统的安全和稳定运行。

因此，对直流配电系统进行故障分析进而有针对性地研究其保护策略,具有十分重要的理论意义和工程应用价值。

发明内容

本发明提供了一种低压直流环网系统的保护方法，本发明利用差动电流对故障进行感知，然后采用电流导数进行分段隔离，可以准确地隔离故障部分，而不影响整个电网的运行。

本发明的技术方案是：一种低压直流环网系统的保护方法，所述方法包括：

Step1、检测低压直流环网系统中流入线路的电流并获取流出线路的电流；

Step2、把流入线路的电流和流出线路的电流相加看相加后的结果是否等于零；

如果等于零，则继续执行Step1；否则执行步骤Step3；

Step3、分别求流入线路的电流和流出线路的电流导数；如果电流导数大于等于阈值，则判定发生故障，控制器向电流导数异常的线路末端固态断路器发送断开指令，并进行故障定位。

作为本发明的进一步方案，所述Step1中，通过传感器检测低压直流环网系统中流入线路的电流和流出线路的电流。

作为本发明的进一步方案，所述Step3中，故障定位的具体方法如下：

所述低压直流环网系统在故障期间视为RLC等效电路；等效RLC电路的电流响应表示为

其中i_L(0)和V_C(0)分别是在发生故障之前流经电感的电流和跨电容器的电压，R是等效电阻，L是故障点线路的等效串联电感，C故障点线路的等效电容；

在时域中，故障电流i(t)写为