[发明专利]一种基于断路器的配电网线路保护系统及方法

说明书

一种基于断路器的配电网线路保护系统及方法，该系统包括三级保护模块和故障判断及处理模块，三级保护模块包括出线断路器保护模块、分段断路器保护模块和分支断路器保护模块；每级保护模块配置有过流保护；故障判断及处理模块判断故障位置和故障类型，根据不同的故障位置和不同的故障类型，控制各级保护模块动作。本发明将配电网的出线断路器、分段断路器、分支断路器处保护分为三级，在配置各级过流保护的同时，结合不同的保护定值和延时整定方式、重合闸策略，不但可以保证出线断路器快速切除故障，也可分区段隔离故障，尽量减小故障停电范围。

技术领域

本发明涉及配电网线路保护技术领域，具体涉及一种基于断路器的配电网线路保护系统及方法。

背景技术

在配电网系统中，为提高系统的故障切除能力及速度，分段及分支处逐渐替代负荷开关使用断路器进行开断，并且每条配电线路的沿线包括多个分段断路器和分支断路器，系统较为复杂。

在传统的过流保护方案无法配合的条件下，配电网保护方案往往只强调保证系统自身的安全，没有充分考虑如何使用户免受故障的影响。以此为指导，目前实际工程中通常对基于断路器的配电网线路保护配置进行简化，同时存在若干问题：

(1)只在变电站出线断路器处配置过流速断保护，并不考虑与分段/分支断路器处保护的配合关系。此时，当分支故障时，会造成整条线路停电，并无法定位故障；

(2)在分段/分支断路器处配置过流速断保护，在变电站出线断路器处配置带时限的电流保护(延时大于0.3s)。虽然这样可以缩小分支故障时的停电范围，但使得出线断路器对于大电流故障的切除时间过长，造成变电站母线电压出现长时间的骤降，威胁系统运行安全及同母线非故障线路的正常供电。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于断路器的配电网线路保护系统及方法，以保证断路器快速切除故障，并分区段隔离故障，尽量减小故障停电范围。

本发明采用如下的技术方案实现：

本发明的第一方面提供了一种基于断路器的配电网线路保护系统，包括三级保护模块和故障判断及处理模块，

所述三级保护模块包括出线断路器保护模块、分段断路器保护模块和分支断路器保护模块；每级保护模块配置有过流保护；

所述故障判断及处理模块判断故障位置，根据不同的故障位置，控制各级保护模块动作。

进一步的，所述出线断路器保护模块包括：

过流I段保护，保护定值Iset_1为线路末段最大短路电流，延时为T1；

过流II段保护，保护定值Iset_2为线路最大负荷电流，延时为T2，T2＝T1+△T；△T为设置的时间间隔；

二次重合闸，重合闸时间为t_CB，t_CB＞t_k，t_k为断路器的固有动作时间。

进一步的，延时T1设置为0s；和/或，△T设置为0.5s。

进一步的，所述分段断路器保护模块包括：

过流I段保护，保护定值I’set_1＝Iset_1，延时为T1’；

过流II段保护，保护定值I’set_2＝Iset_2，延时为T2’，T2’＝T2-△T’；△T’为设置的时间间隔；