[发明专利]一种基于分布式电源机端负序电压的单相断线监测方法

说明书

本发明提供一种基于分布式电源机端负序电压的单相断线监测方法，利用馈线末端出现单相断线故障时分布式电源机端负序电压的最小值作为启动门槛，利用分布式电源至馈线末端出现单相断线故障时分布式电源机端负序电压的最大值作为阈值，对馈线上的单相断线故障进行监测以及定位。本发明原理简单、整定计算方便、易于实现，仅需通过负荷、分布式电源功率与电压的监测，即可准确判断单相断线故障并进行故障的定位，不受馈线数量的影响，具有较高的选择性、灵敏性和可靠性。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，特别是，涉及一种基于分布式电源机端负序电压的单相断线监测方法。

背景技术

目前，

长期以来，我国的电网发展都受到“重发轻配”思想的影响，配电网的建设投资比例较少，特别是故障保护的理论以及设备较为欠缺。而随着国民经济的发展，无论是用电设备还是发电设备的种类和数量都急剧增加，配电网的规模以及容量也越来越大，配电网故障的可能性随之增大,对供电可靠性和人身与设备安全的影响不断凸显。

近年来，中压配电网单相短路的研究逐渐增多，不同中性点接线方式下单相短路故障特征和保护方法的研究受到广泛关注。但是，单相断线不接地故障因其特征不明显，目前对于故障特征和保护的研究均较少。然而，单相断线后会导致负荷缺相运行，产生过电压，烧毁旋转电机，尤其若单相断线故障的处置时间过长，极易引发人畜触电死亡事件的发生。

单相断线故障可以分为单相断线不接地、单相断线后电源侧接地、单相断线后负荷侧接地3种，其中单相断线接地后故障特征与单相短路故障类似，可以利用单相短路故障的保护方法进行检测，但不适用于单相断线不接地故障。针对单相断线不接地故障的保护方法，部分学者利用负序电流的特征来检测单相断线，但是电气量负序分量的测量存在较大误差，影响保护效果；部分学者利用零序电压的分布特征，基于零序电压幅值差，提出了一种不受断线类型影响的保护方法；部分学者指出单相断线后故障线路存在很大的正序电流以及负序电流的变化量，可用于区分正常线路和故障线路。但是，这2种方法均需要较多的检测设备以及复杂的通讯装置。

近年来分布式电源、电动汽车等大量应用于配电网，传统的单相辐射状配电网逐步转变为多能源供电的主动配电网。由于分布式电源组成、运行原理和控制模式特殊性，使得电网故障下分布式电源的输出特性与同步发电机完全不同。因此，现有的断线故障保护方法在含分布式电源的主动配电网中不再适用。分布式电源大多基于电力电子设备实现功率控制，由于电力电子设备较为脆弱，断线故障造成三相不对称、功率波动以及电压升高可能导致分布式电源设备故障，含分布式电源的配电网断线故障的灵敏保护变得更加重要，但是，目前不仅关于含分布式电源的配电网断线故障保护少有研究，甚至配电网断线下分布式电源的输出特性的也鲜有关注，部分学者基于功率方向，提出了一种含分布式电源的配电网断线定位方法，但对采集精度以及通讯要求具有很高要求。

综上所述，已有研究所提出的配电网单相断线故障保护方法存在着灵敏度和适应性的问题，目前含分布式电源的配电网单相断线故障保护方面存在着较大的技术局限性，单相断线故障无法有效地识别和切除，已成为电力系统的重要安全隐患，因此，如何准确识别含分布式电源的配电网单相断线故障，成为了本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的单相断线故障无法有效地识别和切除缺陷，从而提供一种基于分布式电源机端负序电压的单相断线监测方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于分布式电源机端负序电压的单相断线监测方法，包括：