[发明专利]适应DG接入的110kV变电站保护与控制动作配合策略

说明书

所属技术领域

本发明属于电力系统配电网保护与控制领域，涉及一种基于广域信息的能够适应分布式电源接入的110kV变电站的保护、重合闸和备自投动作配合策略。

背景技术

分布式电源(distributed generation,DG)是一种新兴的电力能源，包括光伏发电系统、风力发电系统、微型燃气轮机发电系统等。分布式发电技术具有环保、经济等一系列优点，能够很好地满足人们对电力安全稳定和经济环保的要求，已引起广泛关注，并逐渐得到推广和发展。然而，DG接入配电网也给配电网的保护和控制带来了新的问题和挑战。

DG接入配电网对原有配电网保护的影响包括：1)原有配电网保护是基于传统的辐射型配电网配置的，DG接入配电网后，使得配电网成为了功率双向流动的多源网络，DG的接入对原有保护的影响变现为助增电流、外汲电流和反向电流；2)DG的出力具有间歇性和随机波动性，DG接入后保护也不易整定。因此，DG的接入改变了配电网的故障电流分布以及原有配电网保护配置的基础条件，使得原有配电网保护可能拒动作或者误动作，并且保护不易整定。

DG接入配电网对原有配电网重合闸的影响包括：1)DG上游线路发生故障时，系统侧保护动作，但是DG仍然为故障点提供短路电流，使得故障点的电弧持续燃烧，从而导致重合闸失败，并且瞬时性故障可能发展成为永久性故障；2)相邻馈线发生故障时，DG提供的反向短路电流可能使得DG上游保护误动作，该保护进行重合闸操作时，可能出现非同期合闸问题。因此，DG的接入对DG下游重合闸以及相邻馈线重合闸没有影响，但是可能使得DG上游的重合闸失败或者出现非同期合闸问题。

DG接入配电网对原有配电网备自投的影响包括：1)当变电站某条进线发生故障时，若相应主变压器低压侧接有DG，将导致重合闸失败，并且DG为短路点提供短路电流也使得备自投装置无法启动，直到DG失稳或由自身保护动作将DG切除，从而延长了备自投投入的时间；2)当主变压器内部故障时，主变压器两端保护动作，若孤岛内DG和负荷的功率匹配，则孤岛能够持续运行，备自投装置无法启动，负荷供电可靠性无法得到保证，并且孤岛外的负荷一直处于停电状态；若负荷变化等使得孤岛内DG和负荷的功率不匹配，孤岛将失稳崩溃，从而使得备自投装置投入时间延长，负荷的供电可靠性同样无法得到保证；3)若与故障进线连接的主变压器的低压侧没有DG接入，而备用进行连接的主变压器低压侧接有DG，备自投装置动作后，在进行负荷转供时，可能出现非同期合闸问题。

与传统的基于本地量信息的保护方案相比，基于广域信息的保护方案能够充分利用配电网的多点信息，使得故障的定位更准确、可靠，不存在如DG接入给原有保护带来的各种问题，从而得到了广泛的研究，也是含DG配电网保护的发展趋势。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术难以适应DG接入配电网的不足，提供了一种基于广域信息的能够适应不同特点DG接入的110kV变电站保护、重合闸和备自投动作配合策略。该策略将重合闸和备自投控制与广域保护系统融合，能够充分利用广域信息，通过保护与重合闸、备自投之间的配合，能够有效解决非同期合闸等问题。另外，结合典型的110kV电网“3T”接线方式下110kV变电站的内桥式接线方式，根据DG是否具备孤岛运行能力，该策略提供了不同的动作配合逻辑，考虑了备自投时进线停电原因以及负荷转供时是否亏引起主变压器过负荷等问题，简单易行，能够减小停电范围，缩短停电时间，充分发挥DG的供电能力，保证负荷的供电可靠性。本发明的技术方案如下：

一种适应DG接入的110kV变电站保护与控制动作配合策略，以站内配电网广域保护的信息处理中心为控制平台，110kV变电站内各个保护以及备自投装置均能够和该信息处理中心进行通信，该中心能够向各个保护和备自投装置下发指令，并能够接收保护和备自投装置上传的动作信息，包括以下几个方面：

(1)对主变高压侧保护进行改进，将此保护和110kV进线上游对侧保护配合构成纵联保护，用于切除进线故障，以消除主变压器低压侧有DG接入对保护和重合闸的影响；