[发明专利]基于继电器新型特性曲线缓解分布式发电对方向过流继电器协作保护影响的方法

权利要求书

1.基于继电器新型特性曲线缓解分布式发电对方向过流继电器协作保护影响的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

1)确定电力系统，并获取电力系统的基本数据；

2)建立方向过流继电器协调模型，使所有主继电器的工作时间之和达到最小；

建立方向过流继电器协调模型的主要步骤如下：

2.1)确定继电器特性曲线的非线性数学方程，即：

式中，λ和α为随继电器特性而变化的常数；n为出现过电流故障的继电器序号；TDS_n为设置的拨号时间；IP_n为第n个继电器测量得到的电流；If_n为继电器n测量的故障电流；

2.2)确定继电器参数，主要包括主继电器启动时间Tb_i、备用继电器启动时间Tp_r、TDS和第n个继电器测量得到的电流IP_n；

主继电器启动时间Tb_i与备用继电器启动时间Tp_r的关系如下所示

Tb_i-Tp_r≥CTI； (2)

式中，CTI为协调时间间隔；

TDS如下所示：

TDS_min≤TDS≤TDS_max； (3)

式中，TDS_min为设置的拨号时间下限；TDS_max为设置的拨号时间上限；

第n个继电器测量得到的电流IP_n如下所示：

Ip_min≤Ip_n≤Ip_max； (4)

式中，Ip_min为电流下限；Ip_max为电流上限；

2.3)基于公式1至4，建立方向过流继电器DOCR的优化目标函数OF，即：

式中，T_n是第n个主继电器的工作时间；N为主继电器的总数目；OF为主继电器的工作时间之和；

2.4)利用MWCA方法，计算得到主继电器的工作时间之和的最小值OF_min；

3)基于方向过流继电器协调模型，建立方向过流继电器跳闸特性曲线；

建立方向过流继电器跳闸特性曲线的主要步骤如下：

3.1)计算PCRC指标，并建立继电器特性曲线；PCRC指标如下所示：

式中，Vp_n为第n个继电器测量得到的相电压幅值；Vs_n为第n个继电器的规定相电压值；T_n为继电器的工作时间；δ为随继电器特性变化的常数；

3.2)设定Vp_n＝Vs_n，基于公式6，建立第n个继电器测量得到的相电压幅值Vp_n和时间的特性关系，并绘制方向过流继电器跳闸特性曲线；

4)在检测到继电器出现过电流故障时，根据方向过流继电器跳闸特性曲线确定方向过流继电器的跳闸时间。

2.根据权利要求1所述的基于继电器新型特性曲线缓解分布式发电对方向过流继电器协作保护影响的方法，其特征在于：所述电力系统主要包括方向过流继电器、主继电器、备用继电器和分布式能源DGS；

所述分布式能源DGS主要包括内燃机、燃料电池和可再生能源；

所述可再生能源主要包括风力发电、地热能发电、太阳能发电和朝夕能发电；

所述电力系统的基本数据主要包括各节点电压和电流。