一種適用于微電網(wǎng)的繼電保護方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于微電網(wǎng)的繼電保護方法，屬于電力系統(tǒng)保護【技術領域】。首先采集微電網(wǎng)母線的電壓相量以及由該母線發(fā)出的微電網(wǎng)中各條饋線的電流相量，根據(jù)采集的電壓相量計算母線電壓的正序分量，設定一個母線電壓的保護啟動閾值，根據(jù)閾值對母線電壓的正序分量幅值進行判斷，判定微電網(wǎng)中存在的短路故障，再計算每條饋線的故障電流相量，根據(jù)故障電流相量計算各饋線的電流正序故障分量；從各條饋線的電流正序故障分量中檢索出幅度值最大的饋線，確定該饋線為故障所在饋線，并切除該饋線。本方法能夠檢測單相對地、兩相對地、三相對稱、兩相相間等微電網(wǎng)中的四類故障，能夠對短路故障進行準確定位，而且可靠性高。
【專利說明】—種適用于微電網(wǎng)的繼電保護方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于微電網(wǎng)的繼電保護方法，屬于電力系統(tǒng)保護【技術領域】。
【背景技術】
[0002]為了解決分布式能源的大規(guī)模接入問題，“微電網(wǎng)”應運而生。微電網(wǎng)特性遠不同于傳統(tǒng)大電網(wǎng)，其保護、控制、調度等方面均需要深入研究。微電網(wǎng)保護的目標是當微電網(wǎng)發(fā)生短路故障時，能夠在短時間內實現(xiàn)故障的定位與最小區(qū)域隔離，切除故障，保證微電網(wǎng)內其余設備的繼續(xù)運行。微電網(wǎng)短路電流小、潮流靈活、運行方式可變等特點使得傳統(tǒng)的保護難以適應微電網(wǎng)的保護需求。因此，研究微電網(wǎng)綜合保護裝置及新方法勢在必行。
[0003]傳統(tǒng)的保護方法直接應用到微電網(wǎng)中均存在不同程度的困難。
[0004]首先，由于微電網(wǎng)中存在大量基于電力電子接口的設備，使得微電網(wǎng)短路電流較小。過小的短路電流無法驅動過流保護正確動作。分布式電源出力改變，使得在滿載情況下整定的過流閾值不一定適用于半載情況，反之亦然。
[0005]其次，微電網(wǎng)中含有單相電源與負載，三相功率不平衡，正常運行時含有電流零序分量、負序分量，這使得序分量法閾值整定困難。此外，與過流保護一樣，分布式電源出力改變，使得在滿載情況下整定的閾值不一定適用于半載情況，反之亦然。另外，序分量法無法檢測三相對稱故障。
[0006]可以說，凡是需要整定電流閾值的保護方法，在分布式電源出力改變的情況下，均難以整定閾值。這是傳統(tǒng)保護普遍存在的困難。
[0007]最后，盡管傳統(tǒng)的光光纖差動保護不依賴于短路電流幅值，可以應對三相不平情況，但需要鋪設額外的通信線路。如果通信受阻，保護將失效。許多依賴于通信的保護手段，都存在同樣的問題。此外，這類方法增加了微電網(wǎng)的建設投資，降低了微電網(wǎng)的經(jīng)濟性。
【發(fā)明內容】
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[0008]本發(fā)明的目的是提出一種適用于微電網(wǎng)的繼電保護方法，以避免上述已有技術中存在的不足之處，減少微電網(wǎng)的建設投資，并保證微電網(wǎng)的通信可靠性。
[0009]本發(fā)明提出的適用于微電網(wǎng)的繼電保護方法，包括如下步驟:
[0010](I)采集微電網(wǎng)母線的電壓相量& l)b、仏，并分別采集由該母線發(fā)出的微電網(wǎng)中各條饋線的電流相量4、4、4，i表示不同的饋線；
[0011](2)根據(jù)上述采集的電壓相量仏、(Jb、丈，利用下式計算母線電壓的正序分量L
[0012]Oe+/?+/?
[0013]其中，e是自然對數(shù)，j是虛數(shù)單位，是母線電壓正序分量的相量表達式，Ks的幅值為Upos ；[0014]( 3 )設定一個母線電壓的保護啟動閾值Us，對上述母線電壓的正序分量幅值Uptjs進行判斷，若Upos小于Us，則判定微電網(wǎng)中存在短路故障，并記錄Upos小于Us的時刻tf，執(zhí)行步驟(4)，若Uptjs大于或等于Us，則判定微電網(wǎng)中無短路故障，執(zhí)行步驟(2)；
[0015](4)分別將每條饋線的tf時刻后一個周波內的電流相量減去tf時刻前一個周波
的電流相量，得到的差值為每條饋線的故障電流相量/ , h—f、? ,
[0016](5)根據(jù)上述各饋線的故障電流相量4—/、4—/、4—/，利用下式計算各饋線的電流正序故障分量/
[0017]
【權利要求】
1.一種適用于微電網(wǎng)的繼電保護方法，其特征在于該方法包括如下步驟:(1)采集微電網(wǎng)母線的電壓相量Ub,并分別采集由該母線發(fā)出的微電網(wǎng)中各條饋線的電流相量4、4、4，其中i表示不同的饋線；(2)根據(jù)上述采集的母線電壓相量AI, 4，利用下式計算母線電壓的正序分量
【文檔編號】H02H7/26GK103701106SQ201310674915
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權日:2013年12月11日
【發(fā)明者】陳來軍, 王志文, 沈沉, 馬紅偉 申請人:清華大學, 許繼電氣股份有限公司