[发明专利]一种基于拓扑信息的配电网自适应电流速断保护整定方法

说明书

本发明涉及一种基于拓扑信息的配电网自适应电流速断保护整定方法，其技术特点在于：包括以下步骤：步骤1、利用配电网正常运行时的已知的配电网电源等值相电势和负荷功率进行潮流计算，得到各母线节点电压、各支路功率和配电网等值电源供出的功率；步骤2、根据步骤1的潮流计算的结果计算得到配电网正常运行时配电网线路及负荷的等值阻抗和配电网电源等值阻抗；步骤3、通过计算保护安装处的开路电压和短路电流建立保护安装处的戴维南等值电路，得到精确的自适应电流速断保护的整定值。本发明减少了故障后保护整定计算的时间，保证了保护的速动性。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，涉及配电网自适应电流速断保护整定方法，尤其是一种基于拓扑信息的配电网自适应电流速断保护整定方法。

背景技术

配电网继电保护技术的发展现状经历了电磁型、晶体管型、集成电路型和计算机型等四个发展阶段。上世纪80年代提出了配电网自适应继电保护这一概念。1984年，CIGRE工作组列出了自适应保护的应用条件。1989年，美国爱斯佳公司提出：自适应继电保护的特点是它能够根据电力网络条件的变化自动改变系统参数。自适应继电保护被定义为“能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护原理、特性或定值的保护”。

上世纪80年代后期我国开始引入自适应保护的概念，从此我国的各大高校及科研机构相继开始了对自适应继电保护的研究工作，并且取得了很大的进展。自适应保护逐渐被应用于自动重合闸、馈线保护和行波保护。随着我国电网调度自动化系统的发展和变电站自动化技术和无人值守运行方式的迅速普及，自适应原理在微机保护中得到了不同程度的应用，为自适应保护的研究与推广积累了大量的经验，使我国微机保护的智能化得到了进一步的提高。

自适应继电保护可以定位为根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的保护。自适应继电保护的思想是是保护尽可能地适应电力系统的各种变化，进一步改善保护的性能。配电网由众多的电源设备、逆变电源设备、线路和各种不同类型的用户组成，其运行状态(包括用户负荷的变化、设备的投切、发电机的出力变化等)处于频繁的变化之中。除上述正常运行情况外，电力系统中还可能发生各种类型的故障，故障可能是金属性短路或经过渡电阻短路，同时还有可能是瞬时性或永久性的，因此研究既能适应电力系统的变化，又能可靠准确切除故障的配电线路自适应继电保护技术是一项十分困难的工作。

目前自适应电流速断保护的整定方法存在的弊端有二：其一，由于采用了一系列保护安装处故障时的电压、电流分量计算系统侧等效相电势和系统电源侧等效阻抗，因此需要在故障发生后经过采样计算得到这些电压、电流分量后再进行保护的整定(通常工频量的采样计算至少需要半个工频周期)，大大影响了保护的速动性；其二，在计算保护安装处系统侧等效相电势和系统电源侧等效阻抗时，忽略了相邻线路的负荷，即不考虑相邻馈线切改对本条馈线保护整定的影响，降低了保护定值的精确性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、保护整定时间短且保护定值精确度高的基于拓扑信息的配电网自适应电流速断保护整定方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于拓扑信息的配电网自适应电流速断保护整定方法，包括以下步骤：

步骤1、利用配电网正常运行时的已知的配电网电源等值相电势和负荷功率进行潮流计算，得到各母线节点电压、各支路功率和配电网等值电源供出的功率；

步骤2、根据步骤1的潮流计算的结果计算得到配电网正常运行时配电网线路及负荷的等值阻抗和配电网电源等值阻抗；

步骤3、通过计算保护安装处的开路电压和短路电流建立保护安装处的戴维南等值电路，得到精确的自适应电流速断保护的整定值。

而且，所述步骤2的配电网负荷等值阻抗的计算公式为：