分布式電源防孤島效應(yīng)繼電保護(hù)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種分布式電源防孤島效應(yīng)繼電保護(hù)方法，解決的技術(shù)問題是防止分布式電源孤島為電力系統(tǒng)帶來的不利影響。本發(fā)明專利技術(shù)的方法:分布式電源與變電站母線之間連接斷路器，變電站母線連接防孤島保護(hù)裝置,在防孤島保護(hù)裝置中設(shè)有過壓、低壓、低頻、高頻、逆功率、頻率滑差和開入聯(lián)跳防孤島保護(hù)功能元件進(jìn)行邏輯判斷,向分布式電源并網(wǎng)斷路器輸出出口信號。本發(fā)明專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比,針對分布式電源孤島電壓、頻率、功率不穩(wěn)定的特點，監(jiān)測變電站母線，獲得電壓、頻率、功率、頻率滑差和開入聯(lián)跳信號,進(jìn)行邏輯判斷,向分布式電源并網(wǎng)斷路器輸出出口信號，能快速地檢測出分布式電源孤島，立即斷開與主電網(wǎng)連接，保護(hù)主電網(wǎng)設(shè)備和用戶設(shè)備。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方法，特別是一種含分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護(hù)方法。
技術(shù)介紹
分布式電源DG(distributed generation)是一種新興的電力能源，包括光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)等。分布式發(fā)電具有環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的一系列優(yōu)點，能夠很好地滿足人們對電力安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)環(huán)保的要求，已引起廣泛關(guān)注，并逐漸得到推廣和發(fā)展。然而，DG接入電網(wǎng)也給電網(wǎng)的保護(hù)和控制帶來了新的問題和挑戰(zhàn)。分布式電源孤島(孤島)是指電網(wǎng)主網(wǎng)故障，保護(hù)動作，主網(wǎng)失去主供電電源，分布式電源仍然向主網(wǎng)側(cè)饋送電量，分布式電源和它所帶的負(fù)荷構(gòu)成一個小的電力系統(tǒng)，形成分布式電源孤島，但是由于這種情形下負(fù)荷容量一般遠(yuǎn)大于分布式電源的容量，負(fù)荷將很難達(dá)到平衡，孤島的電壓和頻率失去穩(wěn)定。電力系統(tǒng)中形成孤島有下列不利影響：1)電網(wǎng)失壓后分布式電源繼續(xù)運(yùn)行、并且向主電網(wǎng)送電，可能會危及到電網(wǎng)線路維護(hù)人員和用戶的生命安全；2)電網(wǎng)失壓后分布式電源繼續(xù)運(yùn)行、并且向主電網(wǎng)送電，可能導(dǎo)致主電網(wǎng)配置的重合閘等功能失效，損失主電網(wǎng)的供電可靠性；3)形成的孤島電壓和頻率不受控制，可能對電網(wǎng)設(shè)備和用戶設(shè)備造成損壞。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種分布式電源防孤島效應(yīng)繼電保護(hù)方法，解決的技術(shù)問題是防止分布式電源孤島為電力系統(tǒng)帶來的不利影響。本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案:一種分布式電源防孤島效應(yīng)繼電保護(hù)方法，包括以下步驟：一、變電站通過輸電線路與主電網(wǎng)連接，輸電線路配置有線路保護(hù)裝置，變電站母線帶有至少一個分布式電源，分布式電源與變電站母線之間連接有斷路器，變電站母線連接防孤島保護(hù)裝置，防孤島保護(hù)裝置控制斷路器的通斷；二、在防孤島保護(hù)裝置中設(shè)有過壓防孤島保護(hù)功能元件、低壓防孤島保護(hù)功能元件、低頻防孤島保護(hù)功能元件、高頻防孤島保護(hù)功能元件、逆功率保護(hù)功能元件、頻率滑差防孤島保護(hù)功能元件和開入聯(lián)跳防孤島保護(hù)功能元件；三、防孤島保護(hù)裝置采集母線的電壓、頻率、功率、頻率滑差和開入聯(lián)跳信號,進(jìn)行邏輯判斷：(1)過壓防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)過壓防孤島保護(hù)投入，2)相電壓的最小值大于過壓防孤島保護(hù)定值，經(jīng)過過壓防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(2)低壓防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)低壓防孤島保護(hù)投入，2)母線曾經(jīng)電壓均大于30V且持續(xù)1s，3)相電壓的最小值小于低壓防孤島保護(hù)定值，4)母線電壓互感器無斷線，經(jīng)過低壓防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(3)低頻防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)低頻防孤島保護(hù)投入，2)變電站母線的頻率小于低頻防孤島保護(hù)定值，3)滑差閉鎖投入，與單位時間內(nèi)變電站母線的頻率變化率大于滑差閉鎖定值的與非門輸出,4)任一母線電壓小于低電壓閉鎖定值，與變電站母線的頻率測量超限的或非門輸出，經(jīng)過低頻防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(4)高頻防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)高頻孤島保護(hù)投入，2)變電站母線的頻率大于高頻防孤島保護(hù)定值，經(jīng)過高頻防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(5)逆功率保護(hù)功能元件判斷邏輯為：1)逆功率保護(hù)投入輸出，2)逆功率保護(hù)投入輸出，逆功率小于逆功率防孤島保護(hù)定值,逆功率方向定值未投入，形成與門2輸出，3)逆功率保護(hù)投入輸出，逆功率方向定值投入，逆功率大于逆功率防孤島保護(hù)定值,形成與門3輸出，4)與門2輸出、與門3輸出分別經(jīng)過逆功率防孤島時限定值后的或門輸出值，判斷有分布式電源孤島；(6)頻率滑差防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)頻率滑差防孤島保護(hù)投入，2)頻率滑差的絕對值大于頻率滑差防孤島保護(hù)定值，經(jīng)過頻率滑差防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(7)開入聯(lián)跳防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)聯(lián)跳防孤島保護(hù)投入，2)輸電線路的線路保護(hù)裝置聯(lián)跳開入，經(jīng)過開入聯(lián)跳防孤島保護(hù)時限定值，判斷有分布式電源孤島；四、向分布式電源并網(wǎng)斷路器輸出出口信號。本專利技術(shù)的步驟三(1)過壓防孤島保護(hù)投入為硬壓板投入、軟壓板投入和控制字投入；(2)低壓防孤島保護(hù)投入為硬壓板投入、軟壓板投入和控制字投入；(3)低頻防孤島保護(hù)投入為硬壓板投入、軟壓板投入和控制字投入；(4)高頻孤島保護(hù)投入為硬壓板投入、軟壓板投入和控制字投入；(5)逆功率保護(hù)投入為硬壓板投入、軟壓板投入和控制字投入；(6)頻率滑差防孤島保護(hù)投入為硬壓板投入、軟壓板投入和控制字投入。本專利技術(shù)的步驟三(7)聯(lián)跳防孤島保護(hù)投入為軟壓板投入和控制字投入。本專利技術(shù)的步驟三(5)逆功率方向定值為變電站并網(wǎng)處電流互感器接入極性指向輸電線路時逆功率方向投退定值設(shè)置為退出，變電站并網(wǎng)處電流互感器接入極性指向母線時逆功率方向投退定值設(shè)置為投入。本專利技術(shù)的步驟三判斷有分布式電源孤島，在變電站監(jiān)控系統(tǒng)的液晶顯示界面發(fā)出防孤島動作數(shù)字信號，向變電站監(jiān)控系統(tǒng)輸出硬接點信號。本專利技術(shù)的步驟四，400ms后向分布式電源并網(wǎng)斷路器輸出出口信號。本專利技術(shù)的步驟三(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)和(7)判斷邏輯，同時投入。本專利技術(shù)的步驟三(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)和(7)判斷邏輯，分別獨(dú)立投退。本專利技術(shù)的步驟三(1)判斷邏輯，過壓防孤島保護(hù)定值為系統(tǒng)正常運(yùn)行母線相電壓上限值；所述(2)判斷邏輯，低壓防孤島保護(hù)定值為系統(tǒng)正常運(yùn)行母線相電壓下限值；所述步驟三(3)判斷邏輯，低頻防孤島保護(hù)定值為系統(tǒng)正常運(yùn)行母線頻率下限值；(4)判斷邏輯，高頻防孤島保護(hù)定值為系統(tǒng)正常運(yùn)行母線頻率上限值；所述步驟三(5)判斷邏輯，逆功率防孤島保護(hù)定值為變電站并網(wǎng)處反向功率上限值；所述步驟三(6)判斷邏輯，頻率滑差防孤島保護(hù)定值為系統(tǒng)正常運(yùn)行時母線頻率滑差上限值。本專利技術(shù)的分布式電源防孤島效應(yīng)繼電保護(hù)方法，用于110kV及以下電壓等級、有分布式電源DG接入的配電網(wǎng)系統(tǒng)。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比,針對分布式電源孤島電壓、頻率、功率不穩(wěn)定的特點，變電站母線連接防孤島保護(hù)裝置，監(jiān)測變電站母線，獲得電壓、頻率、功率、頻率滑差和開入聯(lián)跳信號,進(jìn)行邏輯判斷,滿足過壓、低壓、低頻、高頻、逆功率、頻率滑差和開入聯(lián)跳邏輯條件,判斷為分布式電源孤島,在變電站監(jiān)控系統(tǒng)的液晶顯示界面發(fā)出防孤島動作數(shù)字信號，向分布式電源并網(wǎng)斷路器輸出出口信號，向變電站監(jiān)控系統(tǒng)輸出硬接點信號，能快速地檢測出分布式電源孤島，立即斷開與主電網(wǎng)連接，保護(hù)主電網(wǎng)設(shè)備和用戶設(shè)備。附圖說明圖1是本專利技術(shù)實施例1配電網(wǎng)拓?fù)鋱D。圖2是本專利技術(shù)的過壓防孤島保護(hù)元件邏輯框圖。圖3是本專利技術(shù)的低壓防孤島保護(hù)元件邏輯框圖。圖4是本專利技術(shù)的低頻防孤島保護(hù)元件邏輯框圖。圖5是本專利技術(shù)的高頻防孤島保護(hù)元件邏輯框圖。圖6是本專利技術(shù)的逆功率保護(hù)元件邏輯框圖。圖7是本專利技術(shù)的滑差防孤島保護(hù)元件邏輯框圖。圖8是本專利技術(shù)的開入聯(lián)跳防孤島保護(hù)元件邏輯框圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本專利技術(shù)的分布式電源防孤島效應(yīng)繼電保護(hù)方法，適用于110kV及以下電壓等級、有分布式電源DG接入的配電網(wǎng)系統(tǒng)(電網(wǎng)，系統(tǒng))。包括以下步驟：一、如圖1所示，變電站母線帶有兩個分布式電源DG和負(fù)荷運(yùn)行，分布式電源和負(fù)荷與變電站母線之間連接有第三斷路器3DL、第四4斷路器4DL和本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種分布式電源防孤島效應(yīng)繼電保護(hù)方法，包括以下步驟：一、變電站通過輸電線路與主電網(wǎng)連接，輸電線路配置有線路保護(hù)裝置，變電站母線帶有至少一個分布式電源，分布式電源與變電站母線之間連接有斷路器，變電站母線連接防孤島保護(hù)裝置，防孤島保護(hù)裝置控制斷路器的通斷；二、在防孤島保護(hù)裝置中設(shè)有過壓防孤島保護(hù)功能元件、低壓防孤島保護(hù)功能元件、低頻防孤島保護(hù)功能元件、高頻防孤島保護(hù)功能元件、逆功率保護(hù)功能元件、頻率滑差防孤島保護(hù)功能元件和開入聯(lián)跳防孤島保護(hù)功能元件；三、防孤島保護(hù)裝置采集母線的電壓、頻率、功率、頻率滑差和開入聯(lián)跳信號,進(jìn)行邏輯判斷：(1)過壓防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)過壓防孤島保護(hù)投入，2)相電壓的最小值大于過壓防孤島保護(hù)定值，經(jīng)過過壓防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(2)低壓防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)低壓防孤島保護(hù)投入，2)母線曾經(jīng)電壓均大于30V且持續(xù)1s，3)相電壓的最小值小于低壓防孤島保護(hù)定值，4)母線電壓互感器無斷線，經(jīng)過低壓防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(3)低頻防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)低頻防孤島保護(hù)投入，2)變電站母線的頻率小于低頻防孤島保護(hù)定值，3)滑差閉鎖投入，與單位時間內(nèi)變電站母線的頻率變化率大于滑差閉鎖定值的與非門輸出,4)任一母線電壓小于低電壓閉鎖定值，與變電站母線的頻率測量超限的或非門輸出，經(jīng)過低頻防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(4)高頻防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)高頻孤島保護(hù)投入，2)變電站母線的頻率大于高頻防孤島保護(hù)定值，經(jīng)過高頻防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(5)逆功率保護(hù)功能元件判斷邏輯為：1)逆功率保護(hù)投入輸出，2)逆功率保護(hù)投入輸出，逆功率小于逆功率防孤島保護(hù)定值,逆功率方向定值未投入，形成與門2輸出，3)逆功率保護(hù)投入輸出，逆功率方向定值投入，逆功率大于逆功率防孤島保護(hù)定值,形成與門3輸出，4)與門2輸出、與門3輸出分別經(jīng)過逆功率防孤島時限定值后的或門輸出值，判斷有分布式電源孤島；(6)頻率滑差防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)頻率滑差防孤島保護(hù)投入，2)頻率滑差的絕對值大于頻率滑差防孤島保護(hù)定值，經(jīng)過頻率滑差防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(7)開入聯(lián)跳防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)聯(lián)跳防孤島保護(hù)投入，2)輸電線路的線路保護(hù)裝置聯(lián)跳開入，經(jīng)過開入聯(lián)跳防孤島保護(hù)時限定值，判斷有分布式電源孤島；四、向分布式電源并網(wǎng)斷路器輸出出口信號。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種分布式電源防孤島效應(yīng)繼電保護(hù)方法，包括以下步驟：一、變電站通過輸電線路與主電網(wǎng)連接，輸電線路配置有線路保護(hù)裝置，變電站母線帶有至少一個分布式電源，分布式電源與變電站母線之間連接有斷路器，變電站母線連接防孤島保護(hù)裝置，防孤島保護(hù)裝置控制斷路器的通斷；二、在防孤島保護(hù)裝置中設(shè)有過壓防孤島保護(hù)功能元件、低壓防孤島保護(hù)功能元件、低頻防孤島保護(hù)功能元件、高頻防孤島保護(hù)功能元件、逆功率保護(hù)功能元件、頻率滑差防孤島保護(hù)功能元件和開入聯(lián)跳防孤島保護(hù)功能元件；三、防孤島保護(hù)裝置采集母線的電壓、頻率、功率、頻率滑差和開入聯(lián)跳信號,進(jìn)行邏輯判斷：(1)過壓防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)過壓防孤島保護(hù)投入，2)相電壓的最小值大于過壓防孤島保護(hù)定值，經(jīng)過過壓防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(2)低壓防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)低壓防孤島保護(hù)投入，2)母線曾經(jīng)電壓均大于30V且持續(xù)1s，3)相電壓的最小值小于低壓防孤島保護(hù)定值，4)母線電壓互感器無斷線，經(jīng)過低壓防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(3)低頻防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)低頻防孤島保護(hù)投入，2)變電站母線的頻率小于低頻防孤島保護(hù)定值，3)滑差閉鎖投入，與單位時間內(nèi)變電站母線的頻率變化率大于滑差閉鎖定值的與非門輸出,4)任一母線電壓小于低電壓閉鎖定值，與變電站母線的頻率測量超限的或非門輸出，經(jīng)過低頻防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(4)高頻防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)高頻孤島保護(hù)投入，2)變電站母線的頻率大于高頻防孤島保護(hù)定值，經(jīng)過高頻防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(5)逆功率保護(hù)功能元件判斷邏輯為：1)逆功率保護(hù)投入輸出，2)逆功率保護(hù)投入輸出，逆功率小于逆功率防孤島保護(hù)定值,逆功率方向定值未投入，形成與門2輸出，3)逆功率保護(hù)投入輸出，逆功率方向定值投入，逆功率大于逆功率防孤島保護(hù)定值,形成與門3輸出，4)與門2輸出、與門3輸出分別經(jīng)過逆功率防孤島時限定值后的或門輸出值，判斷有分布式電源孤島；(6)頻率滑差防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)頻率滑差防孤島保護(hù)投入，2)頻率滑差的絕對值大于頻率滑差防孤島保護(hù)定值，經(jīng)過頻率滑差防孤島時限定值，判斷有分布式電源孤島；(7)開入聯(lián)跳防孤島保護(hù)功能元件判斷邏輯為同時滿足以下條件：1)聯(lián)跳防孤島保護(hù)投入，2)輸電線路的線路保護(hù)裝置聯(lián)跳開入，經(jīng)過開入聯(lián)跳防孤島保護(hù)時限定值，判斷有分布式電源孤島；四、向分布式電源并網(wǎng)斷路...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許永軍，李蔚凡，姜超，葉玩忠，蘇小雷，林超，王薛冬，謝映宏，向莉華，張凱，陳果，
申請(專利權(quán))人：長園深瑞繼保自動化有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44