[发明专利]一种交直流混合微电网协同保护配合方法

说明书

一种交直流混合微电网协同保护配合方案。所述交直流混合微电网包括交流微电网、直流微电网以及连接交流微电网和直流微电网的双向互联变流器，所述交流微电网均采用过流保护P₁，直流微电网中直流线路采用基于最大故障电流与时间比值的保护P₂，直流分布式电源采用基于直流电压变化率的保护P₃，所述保护方案的协同配合关系为：直流系统故障时，P₂和P₃在故障瞬间动作，若P₂或P₃拒动，则P₁经时间T₁延迟后动作，切除直流故障；交流系统故障时，P₁在故障瞬间动作，若P₁拒动，则P₃经过时间T₂延迟后动作，再由P₁的后备保护将交流故障切除，P₂则不动作。与现有技术相比，本方案能兼顾交、直流侧保护的动作时序问题，故障时快速性好、可靠性高。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护领域，具体为一种交直流混合微电网协同保护配合方法。

背景技术

目前关于混合微电网的研究主要集中在拓扑结构设计、优化经济调度以及运行控制策略等方面，作为混合微电网的关键技术之一，继电保护技术的研究相对较少。由于混合微电网中含有大量分布式电源，且运行模式灵活多变，这对混合微电网保护的设计提出了较高的要求，如何兼顾交、直流侧保护的动作时序是在保护设计时需要重点考虑的问题。

混合微电网交流系统的保护方案可参照传统电网，而直流系统保护受制于大容量直流断路器以及工程应用，目前尚处于理论研究阶段，而且直流系统发生故障时，故障电流快速上升到很大的过流水平，将会严重影响整个混合微电网包括交流侧、直流侧和换流器的安全可靠运行。为了保证直流系统的安全可靠运行，要求在故障发生的几个毫秒内快速隔离故障直流线路，因此，如何选取能够快速反映直流故障状态的故障参量将是直流系统保护设计的关键问题。

由于混合微电网的直流系统和交流系统通过双向互联变流器连接，故障侧产生的故障谐波通过互联变流器传递至非故障侧，对非故障侧保护产生影响，考虑到直流保护动作要比交流保护迅速，因此，混合微电网保护设计主要考虑交流故障产生的故障谐波对直流保护和直流侧分布式电源的影响。

针对上述问题，本文提出一种交直流混合微电网协同保护配合方法。

发明内容

本发明提出一种交直流混合微电网协同保护配合方法，该方法能准确的区分交直流故障，兼顾交直流保护动作的时序问题，而且能有效降低交流故障谐波对直流系统的影响，故障时快速性较好，可靠性高，为交直流混合微电网保护提供技术支持。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

所述交直流混合微电网包括交流微电网、直流微电网以及双向互联变流器，所述交流微电网包括交流母线、交流负荷以及若干交流分布式电源，所述直流微电网包括直流母线、直流负荷以及若干直流分布式电源；所述交流母线和直流母线通过双向互联变流器进行连接；所述交流微电网均采用过流保护P₁，直流微电网中直流线路采用基于最大故障电流与时间比值的保护P₂，直流分布式电源采用基于直流电压变化率dU_dc/dt的保护P₃；所述保护方案的协同配合关系为：直流系统故障时，P₂和P₃在故障瞬间动作，若P₂或P₃拒动，则P₁经时间T₁延迟后动作，切除直流故障；交流系统故障时，P₁在故障瞬间动作，若P₁拒动，则P₃经过时间T₂延迟后动作，再由P₁的后备保护将交流故障切除，P₂则不动作。