[发明专利]一种交直流混合配电网保护的实现方法

说明书

本发明公开了一种交直流混合配电网保护的实现方法，包括一个中央单元和与中央单元通信连接的多个就地单元，实现方法包括如下步骤：各就地单元将模拟量采样数据加上时标，与就地单元的开关量、事件信息、跳闸信息上送到中央单元，中央单元根据接收的数据确定交直流混合配电网的故障点，然后根据故障点的故障类型，将跳闸和闭锁信息反馈给相关就地单元，实现相关就地单元故障隔离。本发明的方法能够最大限度地保持交直流系统的稳定运行，保证交直流混合系统内非故障区域的正常供电；减少用户的停电时间，降低用户低电压的运行时间，从而具有很高的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种交直流混合配电网保护的实现方法，属于电力系统及其自动化技术领域。

背景技术

近年来的研究成果表明，基于柔性直流技术的交直流混合配电网更适合现代城市配电网的发展。交直流混合配电网可更好地接纳分布式电源和直流负荷，可缓解城市电网站点走廊有限与负荷密度高的矛盾，同时在负荷中心提供动态无功支持，可提高系统安全稳定水平并降低损耗。因此，交直流混合配电网是配电网的一个重要发展趋势，可以有效提升城市配电系统的电能质量、可靠性与运行效率。目前，针对柔性互联装置接入配电网的故障特征和保护与控制技术，侧重于直流侧保护，包括直流输电线路保护，换流站内部设备保护等研究。

柔性直流互联装置采用电力电子器件的限流措施降低直流故障影响，即故障时各逆变器输出电流缓慢上升，一般不大于两倍额定电流。为了系统的稳定运行，柔性互联装置要求具备低电压穿越(电压跌至20％额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms)功能，因此继电保护装置必须紧密与之配合，在3周波之内切开故障，才能维持交直流混合系统的安全稳定运行。

传统的配电网继电保护装置分散安装，各保护装置的过流保护通过时序相互配合，这在时间上不能满足交直流混合配电网的稳定要求，而电力电子变压器的限流作用，使得柔性直流系统内部故障时，随着直流系统接入容量不同，提供的短路电流亦不同，这使得定值整定极为困难，因此过电流保护不宜作为交直流混合配网的主保护。

目前的配网保护采用的是单元式保护原理，各保护装置根据自身的采集信息进行相应的逻辑判断，相互之间缺乏协调与配合，随着光纤技术的快速发展，电力系统自动化程度正在提高。近几年应用于电力系统的同步向量采集技术已经实现了对全网大规模的数据采集，其中IEEE 1588协议约定网络同步时间小于 10us，基于同步测量技术的广域保护正在成为一种新的发展方向。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种交直流混合配电网保护的实现方法，解决传统配电系统保护配置方式不能满足交直流混合配电网的稳定要求、相互之间缺乏协调与配合不具备协同故障处理能力等技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种交直流混合配电网保护的实现方法，包括一个中央单元和与所述中央单元通信连接的多个就地单元，所述实现方法包括如下步骤：

各就地单元将模拟量采样数据加上时标，与就地单元的开关量、事件信息、跳闸信息上送到中央单元，中央单元根据接收的数据确定交直流混合配电网的故障点，然后根据故障点的故障类型，将跳闸和闭锁信息反馈给相关就地单元，实现相关就地单元故障隔离。

所述就地单元包括直流线路保护单元、柔性直流互联装置保护单元，交流联络线上保护单元和交流馈线保护单元。

所述中央单元和就地单元之间通讯采用61850通信标准，利用光纤网络，通过GOOSE机制实现数据交换和相互闭锁。

所述光纤网络为双层通信网络，包含一层备用网络。

所述中央单元采取多播方式定时向光纤网络发送同步时钟，就地单元接收到同步报文后，根据同步报文中的时间戳和主时钟到从时钟的线路延时计算出与主时钟的偏差，实现时间同步。