[发明专利]一种配电网等效序阻抗纵联保护方法

说明书

本发明公开了一种配电网等效序阻抗纵联保护方法，包括以下步骤：利用在发生不对称故障下特有的负序电流的突变量进行保护的启动，采集的故障电压和故障电流进行序分量分解，求出正负序电压和电流的突变量，然后计算等效正负序阻抗以及等效序阻抗之比ρ_sf,ρ_DGf，得出ρ_f，当判断满足保护判据时，则可判定为配电网特定的线路发生了区内故障，保护装置发出保护动作信号作用于线路的断路器来双端切除该线路的故障；若不满足保护判据，则可判定为区外故障，则该段线路两侧的保护不动作。本发明针对分布式电源接入配电网，提供的方法能够有效可靠的判别线路的区内外故障，在实际工程中具有一定的应用价值。

技术领域

本发明属于配电网继电保护方法技术领域，具体涉及一种配电网等效序阻抗纵联保护方法。

背景技术

环境污染、气候变化、能源安全和可持续发展等问题日益突出，全球主要国家已将新能源列入国家能源优先发展战略，新能源发电迎来了发展契机。利用新能源发电已经成为发电的主要形式，给电力注入了新活力。但是新能源发电同样也带来了挑战。

对于分布式风力发电接入配电网后，对于配电网的电能质量、潮流、保护、重合闸等等都带来了一些不利的影响。传统的配电网接入随机、不确定以及波动大的分布式风力发电后，使得单端的配电网变为多端多源的新型配电网，潮流也有原来由变电站流向负荷的单一方向变为多向流动。根据辐射型结构、单方向的短路电流和时间阶段延时整定的传统配电网的三段电流保护不再适应新的配电网形式，面临的众多的问题。

现有的针对双馈型感应风电源接入配电网后的配电网保护方法主要有：

(1)对于分布式电源的接入配电网的位置以及输出容量进行了一定的限制，然后对原有的电流保护定值进行一定的调整，使的其不会对配电网原有保护造成影响；(2)提出基于通信的保护方案，通过通信的方式能够充分利用多点信息来根据实时来配置以及整定保护。(3)提出了一种自适应电流保护的方案，根据运行方式和DG出力情况自适应的调整整定值，该方法改善了因为DG的随机性使得传统电流速断保护定值难以整定的问题，使得保护性能得到了很大的提高；(4)分析了双馈风力发电机的短路暂态特性，利用其自身与系统大电源在暂态特性上的不同构造纵联保护，可以准确识别故障发生在被保护线路的区内、外。

对于(1)中对于分布式电源的位置和输出容量进行限制，不符合国家对于发展新能源的目的，不利于新能源发展。(2)中利用了通信的方式对配电网的故障进行处理，保护通信的可行性要求较高，一旦通信失败或者信息有误，保护将会失效。(3)需要借助通信信道来实时获取自适应参数，抗过渡电阻能力不强。(4)关于双馈型风力发电机在线路发生不对称故障时的特性也有待研究。综上所述，现有的对双馈型风力发电机的配电网的保护方法很难有实际的工程应用价值，不具有普适性。需要进一步的研究。

发明内容

本发明目的是提供一种配电网等效序阻抗纵联保护方法，解决了当前现有技术当中对于接有DFIG的配电网的保护方法过于复杂、不能适应DFIG的频偏特性等技术问题。

本发明采用的技术方案是，一种配电网等效序阻抗纵联保护方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：通过含DFIG型风电机的配电网首端电压电流互感器分别采集首端断路器处的电压和电流值，并将测得的电压和电流值分别传递到首端可编程处理器；通过末端电压电流互感器分别采集末端断路器处的电压和电流值，并将测得的电压和电流值分别传递到末端可编程处理器，进行数据处理；

步骤2：首端可编程处理器根据步骤1数据处理结果发出调控指令至首端断路器动作控制器来控制首端断路器，末端可编程处理器根据步骤1数据处理结果发出调控指令至末端断路器动作控制器来控制末端断路器，实现DFIG型风机的配电网纵联保护；

步骤1进行数据处理具体过程为：