[发明专利]不需电压量的含DG配电网馈线保护方法

说明书

本发明是一种不需电压量的含DG配电网馈线保护方法，属于配电网自动化领域，所要解决的技术问题是含DG配电网馈线的继电保护问题。所述方法包括以下部分：分别在配电网馈线区段两端的分段开关处各设置一个馈线终端FTU；FTU采集电流信号，对电流信号的采样数据进行处理，并向主站上传配电网发生异常前后的电流相角变化量；根据馈线区段两端的FTU所上传的电流相角变化量，主站决定分段开关是否跳闸。本发明能够应用在未装设电压互感器的含DG配电网的馈线保护中；在故障发生时不需DG退出即可快速切除馈线故障区段；具有运算量小，对硬件要求低等优点。

技术领域

本发明属于配电网自动化领域，具体涉及一种不需电压量的含DG配电网馈线保护方法。

背景技术

传统的配电网采用单电源、辐射型结构。不管正常运行还是故障状态，潮流的方向始终是单一的。在这种情况下，不辨别潮流方向的过电流保护装置能够有效、可靠保护配电网馈线。随着分布式电源(Distributed Generation,DG)的广泛接入，传统配电网逐渐变为多电源联合供电的复杂网络。含DG配电网的继电保护面临诸多挑战：DG出力受控制策略影响，存在不确定性，难以有效计算故障电流的大小，导致过电流保护整定困难；含DG配电网馈线故障时，故障潮流的方向不再是单一的，传统的不辨别电流方向的过电流保护无法可靠保护馈线。

此外，电力公司长期“重输轻配”，造成配电网电力装备较为薄弱。出于经济方面的考虑，同时也为避免铁磁谐振，配电网馈线上一般不装设电压互感器。这就导致很难构成方向元件来确定故障潮流方向。配电网实时通信能力较差，馈线上的馈线终端单元(FeederTerminal Unit,FTU)无法通过交换电流的实时采样数据构成保护。这些都增大了含DG配电网馈线保护的难度。

为克服上述问题，实现对含DG配电网馈线的可靠保护，国内外研究人员进行了广泛而深入的研究，提出了许多新型的保护方法，取得了一些成效。但是，这些方法仍然存在着一些不足之处。例如，根据馈线区段两端相电流突变量方向差异构成的馈线保护方法仅在故障电流与负荷电流相角存在较大差异时效果显著，不能在任何情况下可靠保护馈线；Trung Dung Le和Marc Petit在《Directional relays without voltage sensors fordistribution networks》(IET Generation,Transmission&Distribution，VOL.8,NO.12,2014)(《不需电压传感器的配电网方向保护》(IET发电，输电和配电，2014年第12期))中利用序分量比值与支持向量机构成保护的方法，有赖于对支持向量机的训练效果，且在同步发电机接入馈线情况下可能出现误差。总之，馈线上未安装电压互感器的含DG配电网馈线保护问题依然未被彻底解决，需要根据配电网的发展形势，不断研究出新型的继电保护技术来保障配电网安全、可靠运行。

发明内容

本发明的目的在于，针对DG高度渗透下现有配电网馈线保护技术的缺点与不足，充分考虑配电网馈线上FTU获取电压量困难、通信实时性较差的现状，提供一种不需电压量的含DG配电网馈线保护方法，使配电网故障时，在不提前切除DG的情况下，可靠切除馈线故障区段。

本发明通过以下技术方案实现：

一种不需电压量的含DG配电网馈线保护方法，其特征在于，包括以下几个部分：

第一部分：分别在配电网馈线区段的两端的分段开关处各设置一个馈线终端FTU，FTU可与主站通信；

第二部分：各FTU采用异步测量方式，不需进行同步测量，各FTU仅需分别采集电流信号，对电流信号的采样数据进行处理，并判定配电网是否发生异常；若配电网发生异常则向主站上传正序故障分量电流与异常前正序电流的相角变化量；