[发明专利]基于序电流突变量及其功率方向的含DER点状网络逆功率保护新方法

摘要

本发明公开了一种基于序电流突变量及其功率方向的含分布式电源(distributed energy resource，DER)点状网络逆功率保护新方法，该方法考虑DER出力特性以及低压负荷波动对电流突变量定值的影响，以识别故障引起的逆功率与正常功率倒送现象，并利用正序功率以及负序功率方向确定故障位置区间，最后制定了新型逆功率保护方法的实现逻辑与定值整定原则。该方法能够有效改善保护性能并提高DER高度渗透点状网络运行的稳定性。

主权项

一种基于序电流突变量及其功率方向的含DER点状网络逆功率保护方法，其特征在于：(1)某条电源进线逆功率保护上游发生三相短路故障时，流过该保护的正序功率方向为负，而流过其余电源进线保护以及DER的正序功率方向都为正；(2)某条电源进线逆功率保护下游发生三相短路故障时，流过所有电源进线保护以及DER的正序功率方向都为正；(3)某条电源进线逆功率保护上游发生相间短路故障时，流过该电源进线处的负序功率方向为正，而流过其余电源进线保护以及DER的负序功率方向都为负；(4)某条电源进线逆功率保护下游发生相间短路故障时，流过所有电源进线保护以及DER的负序功率方向都为负；(5)利用序电流突变量作为启动元件，可有效躲过DER出力特性的影响，结合功率方向能够识别故障引起的逆功率与DER出力较大而导致的功率倒送；考虑到功率方向计算时间，序电流突变量启动后需保持一定时间，该时间决定于突变量计算方法；(6)正序电流突变量定值按躲过低压母线接入最大三相负载时流过进线保护的电流值进行整定，可躲过低压负载启动对正序突变量的影响：式中，Krel—可靠系数，取值范围为1.05～1.1；Kss—综合自启动系数，取值范围为5～7；Pmax—低压母线最大三相负载的有功功率；N—点状网络进线数，并按照N‑1原则考虑；UN—低压母线额定电压；—系统运行时的功率因数；IL.max为低压母线上的单个最大三相负载对应的额定电流；(7)负序电流突变量定值按躲过低压母线接入最大单相负载时流过进线保护的负序电流进行整定：式中，—低压母线最大不平衡度对应的单相负载功率；IL.max.φ为低压母线上的单个最大单相负载对应的额定电流；(8)正序突变量启动元件的灵敏系数按下式计算，式中，Ik.re.min.1为保护上游发生对称短路时，流过对应逆功率保护的最小正序电流突变量；Iset.re.1为用于灵敏度校验的正序电流突变量定值，与Iset1大小相等；(9)负序突变量启动元件的灵敏系数按下式计算，式中，Ik.re.min.2为保护上游发生不对称短路时，流过对应逆功率保护的最小负序电流突变量值；Iset.re.2为用于灵敏度校验的负序电流突变量定值，与Iset2大小相等。