[发明专利]一种主动配电网单相断线故障保护方法及系统

说明书

本发明公开了一种主动配电网单相断线故障保护方法及系统，包括以下步骤，实时采集主动配电网的母线正序电压的幅值、各馈线接入的分布式电源输出电流的幅值以及各馈线出口负序电流的幅值；若存在有馈线分布式电源输出电流幅值的实时变化量满足条件；获取各馈线动作元件的动作门槛值与对应馈线的动作元件的动作门槛值的大小，则动作元件动作，判定该馈线发生单相断线故障；信号元件发出跳闸命令或告警信号。本发明的有益效果：本发明利用负序电流对主动配电网单相断线故障进行监测；单相断线故障将导致故障馈线负序电流突增，本发明基于具有故障馈线负序电流显著大于非故障馈线负序电流的特征，具有较高的可靠性。

技术领域

本发明涉及主动配电网故障保护的技术领域，尤其涉及一种基于负序电流的主动配电网单相断线故障保护方法及系统。

背景技术

近年来随着社会经济的快速发展，能源在人类社会生活中占有越来越重要的作用，随之而来的却是对资源的浪费以及对环境的污染。为了减少化石类能源的使用以及环境的污染，世界各国都提出了开发和利用新能源的政策和措施，以太阳能、风能等可再生能源发电为代表的可持续发展策略成为各国发展战略。以分布式电源方式接入配电网，是可再生能源发电的主要利用形式之一。随着分布式电源规模的持续增加，对配电网运行、控制、保护等各方面的影响日趋严重，为此主动配电网的理念随之被提出。主动配电网被定义为可以综合控制分布式电源、柔性负载和储能的配电网，并使用网络技术实现潮流的有效管理，可灵活调节网络拓扑。然而，分布式电源的接入改变了电气量故障特征及分布，与传统配电网相比，具有较大的差异，同时也给保护带来了较大的困难与挑战。因此，主动配电网继电保护成为了当前研究的热点。

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。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：提出一种基于负序电流的主动配电网单相断线故障保护方法，整定计算仅与系统参数有关，与分布式电源分布、故障位置无关，具有较高灵敏度和可靠。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于负序电流的主动配电网单相断线故障保护方法，包括以下步骤，实时采集主动配电网的母线正序电压的幅值、各馈线接入的分布式电源输出电流的幅值以及各馈线出口负序电流的幅值；若存在有馈线分布式电源输出电流幅值的实时变化量满足条件，则启动元件动作；获取各馈线动作元件的动作门槛值与对应馈线的动作元件的动作门槛值的大小，若某馈线满足条件，则动作元件动作，判定该馈线发生单相断线故障；判定馈线发生单相断线故障，信号元件发出跳闸命令或告警信号。

作为本发明所述的基于负序电流的主动配电网单相断线故障保护方法的一种优选方案，其中：包括以下步骤，实时采集主动配电网母线正序电压的幅值U_M1、采集各馈线接入的分布式电源输出电流的幅值I_DG,ij、采集各馈线出口负序电流的幅值I_2i，其中i＝1,2,…m,j＝1,2,…n_i，m为馈线数量，n_i为接入馈线i的分布式电源的数量；获取每条馈线的各分布式电源输出电流幅值的实时变化量ΔI_DG,ij，根据ΔI_DG,ij判断启动元件是否动作，若无动作返回重新采集幅值，直至启动元件动作；比较实时采集的各馈线负序电流幅值I_2i与该馈线的动作元件的动作门槛值I_2iZD的大小，判断动作元件是否动作，若无动作则返回重新采集，直至启动元件动作；判定馈线i发生单相断线故障，启动信号元件，发出跳闸命令或告警信号。

作为本发明所述的基于负序电流的主动配电网单相断线故障保护方法的一种优选方案，其中：每条馈线的各分布式电源输出电流幅值的实时变化量ΔI_DG,ij如下式：