[发明专利]基于DG并网电力系统高容纳性保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于DG并网电力系统高容纳性保护方法。

背景技术

在智能电网迅猛发展的今天，预测未来越来越多的新发电建设将由IPP(独立发电商)完成。许多分散机组将在较小的工业和商业设施与电网并网，以共享或“调峰”方式减少通过当地负载能量消耗，这种基于“汇沙成塔”的发电模式在带来效益、便捷的同时，也使得分布式电源的管理成为各方关注的焦点。

大多数分布式发电单元(以下简称“DG”)通常会通过中间设备连接到供电系统配网和变电站。而这些电网在设计之初是按照辐射式供电网络设计的，并未考虑到当地DG发展的一定程度时对当地“故障状态”的影响。而众所周知，DG孤岛运行方式接带外部负荷的方式是不允许的，主要有两个原因：

1.在DG孤岛运行会使自动重合闸，以及手动切换时要求发电机/负载(孤岛)到供电系统的同步过程变得复杂化。

2.电能质量(电压、频率和谐波)通常不能在DG孤岛运行时维持在可接受水平，会造成供电客户设备损害。

考虑周全的保护设计应同时解决DG业主和供电系统双方的利益，在费用较低的水平下维持双方利益的最大化。在DG中，并网保护功能是通过检测DG异步的“防孤岛”状态实现的，换句话说，在系统确定发电机已脱网的状态下才能进行下一步的保护行为。因此“孤岛状态”的检测和连接点跳闸必须足够快速才能使系统侧自动重合闸得以正确执行。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供基于DG并网电力系统高容纳性保护方法，灵活性好，可接纳性强，可以保证系统的安全可靠运行，也可最大程度保证DG运营商的利益。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于DG并网电力系统高容纳性保护方法，包括：线路发生故障时，根据并网DG系统侧并网线是否加装纵联差动保护来进行相应的保护动作；

并网DG系统侧并网线加装纵联差动保护，当线路发生故障时，线路保护动作跳开线路系统侧断路器，联切并网线开关；

并网DG系统侧并网线没有纵联差动保护，当线路发生故障时，线路保护动作跳开线路系统侧断路器，主变高后备零序过压跳开变压器高压侧开关并联切DG并网线开关。

主变发生故障时，不论并网DG系统侧并网线是否加装纵联差动保护，都是主变保护动作跳开变压器高低侧断路器并联DG并网线开关。

并网DG系统发生故障时，不论并网DG系统侧并网线是否加装纵联差动保护，都是保护动作隔离故障点，并网DG低频低压解列、过流快速动作与系统解列，进入孤岛运行方式。

并网DG系统侧并网线加装纵联差动保护，当线路发生故障时，如果是非计划性孤岛，那么并网DG系统与变电站母线连接的开关采用检无压重合。

并网DG系统侧并网线加装纵联差动保护，当线路发生故障时，如果是计划性孤岛，并网DG系统配置线路PT，采用检同期重合。

并网DG系统侧并网线没有纵联差动保护时，变压器中低压侧分列运行。

并网DG系统侧并网线没有纵联差动保护时，高压进线备投在系统侧开关跳开后，经频率变化率启动备投，跳开高压侧开关并联切DG并网线开关。

并网DG系统侧并网线没有纵联差动保护时，上网变压器的高低侧中性点经间隙接地，零序过压动作跳开主变两侧开关并联切DG并网线开关。

本发明的有益效果：

本发明对高渗透度下的DG并网的情况，根据并网DG性质、并网方式、故障时是否采用孤岛运行方式以及相应系统侧的保护配置，给出了具有针对性的、保证系统可靠运行又不失开放性的保护方案。这种灵活性好、可接纳性强的保护方案，不仅可以保证系统的安全可靠运行，也可最大程度保证DG运营商的利益，实现真正意义上的双赢。

附图说明

图1为并网变压器二次边的典型保护配置；

图2为通过变压器原边侧Y接地方式并网DG典型保护配置；

图3为标准原则框架及相应工程实践标准映射；

图4为分布式电源经专线接入10kV(6kV)～35kV系统典型接线；

图5为分布式电源经专线接入系统(有差动保护)保护及解列方案；

图6为风电场接入110kV变电站接线图；

图7为零序过流保护保护定值图；

图8为DG接入110kV变电站接线图(无差动保护)；

图9为DG并网过渡期的保护及解列方案；

图10为不同故障时变压器各侧零序电流及零序电压；