[发明专利]一种基于分层控制的直流微网自适应保护方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及继电保护领域，尤其涉及一种基于分层控制的直流微网自适应保护方法及系统。

背景技术

直流微网作为分布式能源接入更为有效的形式，受到越来越普遍的应用。直流微网的保护是直流微网实际应用的重点和难点。直流微网具有电缆线路较短、线路阻抗小的特点，使得线路两级保护的配合很难整定，难以实现选择性。同时，直流微网中的分布式电源具有间歇性特点，负荷变化频繁，运行方式变化大，使得保护的整定困难。

目前，直流微网的保护利用直流熔断器作为保护器件，只能实现简单的选择性，不能够满足越来越复杂的微网结构。使用固态断路器作为保护器件，由于其造价高，增加了微网网架建设的投资，缺乏经济性。缺乏既满足经济性又能够可靠、有选择、快速切除直流微网故障的保护方法。

发明内容

本发明提供了一种基于分层控制的直流微网自适应保护方法及系统，能够在分布式电源出力变化、负荷变化、电源新增退出等事件下，自适应调整保护定值，实现有选择、快速切除直流微网故障。

本发明提供了一种基于分层控制的直流微网自适应保护方法，包括：

S1、微网层保护装置检测直流微网中故障事件的发生，对第一运行方式参数进行更新，得到第二运行方式参数；

S2、微网层保护装置根据第二运行方式参数，计算微网保护整定值，并将微网保护整定值发送至与微网层保护装置连接的所有本地层保护装置；

S3、本地层保护装置将微网保护整定值作为本地保护整定值进行本地保护整定值的更新；

S4、本地层保护装置获取流过本地层保护装置的电流值和电压值，并计算电流变化率和电压变化率；

S5、本地层保护装置根据本地保护整定值、电流变化率、电压变化率、电流值和电压值，判断直流微网中本地的故障类型。

优选地，在步骤S2之后，步骤S3之前还包括：

本地层保护装置将接收到的微网保护整定值发送至与本地层保护装置连接的所有本地层保护装置，直到遍历直流微网中的所有本地层保护装置。

优选地，步骤S5具体包括：

S501、本地层保护装置判断电流变化率高于本地保护整定值中的电流启动整定值后，经过第一预置延迟时间，判断电流值是否高于本地保护整定值中的电流动作整定值，若是，则执行步骤S502，若否，则执行步骤S503；

S502、确定直流微网中本地的故障类型为短路故障，本地层保护装置动作切除故障；

S503、确定直流微网中本地的故障类型为负荷过载，本地层保护装置发出第一预置警告信号。

优选地，步骤S5具体还包括：

S511、本地层保护装置判断电流变化率不高于本地保护整定值中的电流启动整定值后，经过第二预置延迟时间，判断电压变化率是否高于本地保护整定值中的电压启动整定值，若是，则执行步骤S512，若否，则执行步骤S513；

S512、判断电压值是否高于本地保护整定值中的电压动作整定值，若是，则执行步骤S514，若否，则执行步骤S515；

S513，确定直流微网中本地的故障类型为出力不足，本地层保护装置发出第二预置警告信号；

S514、确定直流微网中本地的故障类型为过电压，本地层保护装置发出第三预置警告信号；

S515、确定直流微网中本地的故障类型为轻载，本地层保护装置发出第四预置警告信号。

优选地，运行方式参数包括分布式电源容量、负荷容量和直流微网接线方式。

本发明提供的一种基于分层控制的直流微网自适应保护系统，包括：

微网层保护装置和本地层保护装置；

微网层保护装置与本地层保护装置通信连接；

微网层保护装置包括：

检测更新模块，用于检测直流微网中故障事件的发生，对第一运行方式参数进行更新，得到第二运行方式参数；

第一计算模块，用于根据第二运行方式参数，计算微网保护整定值，并将微网保护整定值发送至与微网层保护装置连接的所有本地层保护装置；

本地层保护装置包括：

整定值更新模块，用于将微网保护整定值作为本地保护整定值进行本地保护整定值的更新；

第二计算模块，用于获取流过本地层保护装置的电流值和电压值，并计算电流变化率和电压变化率；

故障判断模块，用于根据本地保护整定值、电流变化率、电压变化率、电流值和电压值，判断直流微网中本地的故障类型。

优选地，本地层保护装置还包括：