[发明专利]一种低压配网协同防孤岛保护系统、方法及相关设备

说明书

本发明提供一种低压配网协同防孤岛保护系统、方法及相关设备，端侧设备根据第一电气量数据和第一预设防孤岛保护判据，判断目标台区是否存在孤岛，若存在则进行第一防孤岛保护操作，并当第二电气量数据符合越限条件时，确定目标频谱点，由目标频谱点控制与该端侧设备连接的调制电路发出高频电流，进而依据高频电流确定第二谐波电压含量，根据第二谐波电压含量和第二预设防孤岛保护判据，判断目标台区是否存在孤岛，若存在则进行第二防孤岛保护操作，同时边侧设备接收端侧开关状态，根据预设拓扑结构确定存在开关状态异常的目标端侧设备，并对其进行第三防孤岛保护操作。应用本发明的系统，以解决防孤岛保护时存在检测盲区及容易发生误动的问题。

技术领域

本发明涉及电力系统自动化及保护控制领域，特别是涉及一种低压配网协同防孤岛保护系统、方法及相关设备。

背景技术

如今，低压小容量光伏装机工程被广泛投入使用，使得配电网传统的三段式电路保护的性能受到了挑战。在检测到小容量电源如光伏与主网因故障断开连接时，需要及时通过防孤岛保护将光伏从电网中切除，以保证不至于因电压或频率崩溃而使电网设备受进一步损坏。

目前，光伏逆变器配置的一种被动式防孤岛保护，当检测到并网点电压幅值或者频率越限，将逆变器从电网中切除，这种方式可靠性高，但是检测盲区大；另一种主动式防孤岛保护，如频率扰动、电流扰动，检测出孤岛状态，将逆变器从电网切除，这种方式检测灵敏度高，但有可能会误动，或者在多机并联时会削弱保护的灵敏度。

综上所述，现有的防孤岛保护方式存在检测盲区以及容易发生误动的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种低压配网协同防孤岛保护系统、方法及相关设备，可以解决低压配网协同防孤岛保护时存在检测盲区以及容易发生误动的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种低压配网协同防孤岛保护系统，包括边侧设备和多个端侧设备；

每个所述端侧设备，用于确定所述低压配网协同防孤岛保护系统对应的目标台区中的各个第一电气量数据，并判断每个所述第一电气量数据是否超出其对应的第一预设防孤岛保护判据，当任一所述第一电气量数据超出其对应的第一预设防孤岛保护判据，则判定所述目标台区存在孤岛，并触发所述边侧设备对该端侧设备进行第一防孤岛保护操作，同时在获取到所述目标台区中的各个谐波电压含量且所述目标台区中的各个第二电气量数据达到对应的各个越限条件时，在所有所述谐波电压含量中确定出第一谐波电压含量，并确定与所述第一谐波电压含量对应的目标频谱点，依据所述目标频谱点控制与该端侧设备连接的调制电路发出高频电流，确定所述目标频谱点在所述高频电流下的第二谐波电压含量，确定所述端侧设备对应的第二预设防孤岛保护判据，若所述第二谐波电压含量超过所述第二预设防孤岛保护判据，则判定所述目标台区存在孤岛，并触发所述边侧设备对该端侧设备进行第二防孤岛保护操作；每个所述端侧设备中对应包含端侧开关状态；

所述边侧设备用于当接收到各个所述端侧开关状态，基于预设拓扑结构分别遍历各个所述端侧开关状态，以在所有所述端侧设备中确定存在开关状态异常的各个目标端侧设备，并对各个所述目标端侧设备进行第三防孤岛保护操作。

上述的系统，可选的，每个所述端侧设备中设置有端侧断路器和端侧低压监测单元；

所述端侧断路器，用于当所述目标台区存在孤岛时，根据所述边侧设备的控制指令切断其所在端侧设备中的并网电源；

所述端侧低压监测单元，用于通过各个所述第一电气量数据感知所述端侧设备对应的所述端侧开关状态。

上述的系统，可选的，所述第一电气量数据包括频率数据，所述第一电气量数据对应的第一预设防孤岛保护判据包括频率阈值和频率时间阈值；

所述端侧设备在判定所述目标台区存在孤岛的过程中，具体配置为：