[发明专利]含分布式光伏电源配电网的电流保护方法

说明书

本发明提供一种含分布式光伏电源配电网的电流保护方法，包括光伏接入点上级线路配设纵联差动电流保护装置及系统电源侧配置I、II、III三段式自适应电流保护装置；配电网发生故障后，自适应电流保护装置首先判断故障类型为两相短路或三相短路并相应确定故障类型系数K_d；自适应电流保护装置判断两相或三相故障并保护装置背侧阻抗及背侧等效电源电动势；在线计算I、II、III三段保护动作整定值并作出相应保护动作以及各纵联差动电流保护装置分别判断故障方向并做出相应保护动作等步骤。本发明的保护方法不受系统运行方式影响，能确保各保护装置正确动作，工作可靠性高。

技术领域

本发明涉及配电网保护方法，具体涉及一种适用于含分布式光伏电源配电网的电流保护方法。

背景技术

虽然分布式光伏电源并网可以提高系统的稳定性，减少化石燃料的使用，但是会对现有的保护造成一定的影响，使得配电网中传统的电流保护发生误动或者拒动，因此，对含有分布式光伏电源接入的配电网的保护进行研究逐步成为国内外研究的热点问题。

光伏并网发电发展较快，随着大量分布式光伏电源的接入，使得传统单电源辐射状配电网变为多电源的配电网络，配电网发生故障时，其短路电流的大小和方向均会发生很大变化，从而给传统配电网所采用的电流保护方式带来较大影响，使得传统配电网中电流保护装置发生误动或者拒动，具体来说，对于分布式电源接入点上游的电流保护装置，由于分布式电源的分流作用，流入电流保护装置的电流会减少，从而减小原有电流保护装置的保护范围，甚至使原有电流保护装置发生拒动；对于分布式电源接入点下游的保护，由于光伏电源的助增作用，会增大流过电流保护装置的电流，使其保护范围增大，有可能使保护范围延伸至下一条线路，从而使得电流保护装置发生误动。同时，因光伏发电系统没有旋转部件，因而没有惯性带来的阻尼作用，使其与传统的同步电机表现出的故障特性不同，光伏电源在故障期间的输出一般依旧是对称的三相电流，且光伏电源的容量要比系统的容量小很多，这种弱电源特性会使得传统配电网中的电流保护装置在接入分布式光伏电源后往往不能正确动作。因此，针对含分布式光伏电源配电网的电流保护存在的技术问题，研究和提出一种新的更加合理的电流保护方法，显得十分必要。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中的问题，提供一种含分布式光伏电源配电网的电流保护方法，该方法能够不受系统运行方式的影响，确保发生故障时电流保护装置能够正确动作。

本发明的技术方案是：本发明的含分布式光伏电源配电网的电流保护方法，其包括以下步骤：

①在光伏电源接入点的上一级线路两端各设置1台纵联差动电流保护装置，在所述上一级线路以及所述上一级线路的再上一级线路的光伏侧加装断路器；在系统电源侧其余线路配置I、II、III三段式自适应电流保护装置；

②配电网发生故障后，自适应电流保护装置首先判断故障类型为两相短路或三相短路并相应确定故障类型系数K_d；

③自适应电流保护装置采用式(1)计算两相短路故障时的自适应电流保护装置背侧阻抗Z_s；采用式(2)实时计算三相短路故障时的自适应电流保护装置背侧阻抗Z_s：

式中，为自适应电流保护装置安装处的负序故障电压；为自适应电流保护装置安装处的负序故障电流；

式中，为自适应电流保护装置安装处的正序故障分量电压；为自适应电流保护装置安装处的正序故障分量电流；

④自适应电流保护装置采用式(3)计算其背侧等效电源电动势

式中，分别为自适应电流保护装置获取的故障期间保护装置处的故障相电压、故障相电流，为A相、B相或C相；