本發(fā)明專利技術(shù)是一種動態(tài)自適應(yīng)式雙方向電流保護的實現(xiàn)方法，通過功率方向法確定電流方向，同時過電流保護設(shè)有正、反方向上的兩個整定值；在運行中，電流保護隨電流方向動態(tài)自動適應(yīng)整定值；所述方法以并網(wǎng)點電壓為參考，根據(jù)電流相角確定其處于正方向區(qū)域或反方向區(qū)域內(nèi)；若電流處于正方向區(qū)域內(nèi)，則與整定值對比，超過整定值時，繼電保護裝置進行相應(yīng)動作；當電流處于方反向區(qū)域內(nèi)，則與另個整定值對比，超過整定值時，繼電保護裝置進行相應(yīng)動作。本發(fā)明專利技術(shù)構(gòu)思巧妙，方法簡單有效，在新能源接入電力系統(tǒng)并網(wǎng)點已經(jīng)獲得應(yīng)用，應(yīng)用結(jié)果表明動態(tài)自適應(yīng)式雙方向電流保護對于間歇式、不穩(wěn)定的分布發(fā)電或微電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)是理想的保護方法。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于新能源接入電力系統(tǒng)支撐
，具體涉及。
技術(shù)介紹
近年來新能源發(fā)電經(jīng)歷了集中大規(guī)模發(fā)電的模式后，迅速向分布發(fā)電、就地消納的方式發(fā)展。新能源分布電源、微電網(wǎng)以即插即用的方式接入配電網(wǎng)，給電力系統(tǒng)繼電保護帶來新的問題。新能源接入電力系統(tǒng)并網(wǎng)點的電流大小和方向具有不確定性，當微網(wǎng)內(nèi)故障時，電網(wǎng)向微網(wǎng)送入的故障電流(假設(shè)為正方向)一般要比電力系統(tǒng)故障時微網(wǎng)送出的短路電流(假設(shè)為反方向)大數(shù)倍到數(shù)十倍。目前的保護按照短路電流和過電流倍數(shù)設(shè)定固定整定值，如果按照正方向短路設(shè)定整定值，在反方向短路時將使保護靈敏度不足；如果按照反方向整定，系統(tǒng)向微網(wǎng)輸送負荷電流可能會超過整定值，引起保護誤動。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提出，解決新能源接入系統(tǒng)并網(wǎng)點由于間歇式電源所引起的電流方向不確定、兩側(cè)電源容量懸殊，引起常規(guī)保護失去選擇性問題。本專利技術(shù)提供的，其改進之處在于，通過功率方向法確定電流方向，過電流保護設(shè)有正方向和反方向的兩個整定值，在運行中，電流保護隨電流方向動態(tài)自動適應(yīng)整定值；所述方法以并網(wǎng)點電壓為參考，根據(jù)電流相角確定其處于正方向區(qū)域或反方向區(qū)域內(nèi)；若電流處于正方向區(qū)域內(nèi)，則與正方向區(qū)域的繼電保護整定值對比，超過所設(shè)定的正方向區(qū)域的繼電保護整定值時，繼電保護裝置進行相應(yīng)動作；當電流處于方反向區(qū)域內(nèi)，則與反方向區(qū)域的繼電保護整定值對比，超過所設(shè)定的反方向區(qū)域的繼電保護整定值時，繼電保護裝置進行相應(yīng)動作。其中，所述功率方向法確定電流方向以并網(wǎng)點電壓為參考，實時計算電流與電壓之間的相角。其中，所述正方向區(qū)域，其動作范圍為-120° +60°。其中，所述反方向區(qū)域，其動作范圍為+60° '240°。其中，所述兩個區(qū)域均設(shè)有最大靈敏角，作為繼電保護設(shè)定整定值的基準方向，其中正向區(qū)域,其最大靈敏角為-30° ；反向區(qū)域,其最大靈敏角為150°。其中，在設(shè)定區(qū)域的每一個邊界上向最大靈敏角方向收縮15°，用于明確動作邊界，防止誤動作，則正向區(qū)域，其動作范圍為-105° +45° ；反向區(qū)域，其動作范圍為+75° '225°。與現(xiàn)有技術(shù)比，本專利技術(shù)的有益效果為本專利技術(shù)根據(jù)配電網(wǎng)接入風電、太陽能后實際電流的大小和方向不穩(wěn)定，設(shè)計出新的保護方法，克服了傳統(tǒng)保護在此種狀態(tài)下靈敏度不足或者誤動作等不足之處。本專利技術(shù)根據(jù)實際情況，將保護區(qū)域范圍限定的更清晰，使電網(wǎng)運行時更安全。本專利技術(shù)構(gòu)思巧妙，方法簡單有效，在新能源接入電力系統(tǒng)并網(wǎng)點已經(jīng)獲得應(yīng)用，應(yīng)用結(jié)果表明動態(tài)自適應(yīng)式雙方向電流保護對于間歇式、不穩(wěn)定的分布發(fā)電或微電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)是理想的保護方法。本專利技術(shù)為使用綠色電力、節(jié)能降損、減少碳排放提供了有效的技術(shù)支撐。 附圖說明圖1為本專利技術(shù)提供的并網(wǎng)點及故障點示意圖；圖2為本專利技術(shù)提供的正方向元件的動作區(qū)域；圖3為本專利技術(shù)提供的反方向元件的動作區(qū)域；圖4為本專利技術(shù)提供的實際方向元件的動作區(qū)域。具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的具體實施方式作進一步的詳細說明。本專利技術(shù)實施例動態(tài)自適應(yīng)式雙方向電流保護，應(yīng)用于新能源接入電力系統(tǒng)，如圖1所示。受間歇性能源影響，并網(wǎng)點斷路器IQF流過的電流大小和方向不確定性。當微網(wǎng)內(nèi)Kl點發(fā)生故障時，電網(wǎng)向微網(wǎng)送入的故障電流Ikl (假設(shè)為正方向)一般要比電力系統(tǒng)故障時微網(wǎng)送出的短路電流Ik2 (假設(shè)為反方向)大數(shù)倍到數(shù)十倍。傳統(tǒng)的繼電保護，一般按照短路電流和過電流倍數(shù)設(shè)定固定整定值。如果按照正方向短路電流Ikl設(shè)定整定值，在反方向短路時，由于Ik2遠遠小于Ikl，繼電保護的靈敏度不足；如果按照反方向整定，由于電力系統(tǒng)向微網(wǎng)輸送的負荷電流可能會超過保護整定值，這將引起保護誤動作。本專利技術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了，通過功率方向法確定電流方向；并將保護分別設(shè)定正、反兩個方向的整定值；所述方法以并網(wǎng)點電壓為參考，根據(jù)電流相角確定其處于正方向區(qū)域或反方向區(qū)域內(nèi)自動適應(yīng)整定值；即若電流處于正方向區(qū)域內(nèi)，則與正方向區(qū)域的繼電保護整定值對比，超過所設(shè)定的繼電保護整定值時，繼電保護裝置進行相應(yīng)動作；當電流處于方反向區(qū)域內(nèi)，則與反方向區(qū)域的繼電保護整定值對比，超過所設(shè)定的繼電保護整定值時，繼電保護裝置進行相應(yīng)動作。通過功率方向法確定電流方向即以并網(wǎng)點電壓為參考，實時計算電流與電壓之間的相角。其中，正方向區(qū)域，最大靈敏角為一 30°，動作范圍為一 120° +60°，如圖2所/Jn ο其中，反方向區(qū)域，相間反方向元件的動作區(qū)域是正方向元件動作區(qū)的鏡像，其最大靈敏角150° ,動作范圍+60° 一 240° ,如圖3所示。圖中Φ1ηι表示最大靈敏角；兩個箭頭表示電流方向。為了電流保護有明確的動作邊界，實際上保護動作區(qū)在每一個邊界上向最大靈敏角方向收縮15°。相間正方向元件的實際動作區(qū)域最大靈敏角為一30°，動作范圍為一105° + 45°。相間反方向元件的實際動作區(qū)域最大靈敏角150°，動作范圍+75° 一 225°，實際方向元件的動作區(qū)域如圖4所示。具體的，本實施例以某新能源接入系統(tǒng)實例說明。如圖1所示，假定Kl點故障時，系統(tǒng)側(cè)提供的短路電流Ikl為1860A;當K2點故障時，新能源發(fā)電側(cè)提供短路電流Ik2為630A。若按傳統(tǒng)過電流保護設(shè)定整定值，整定值按照1860A設(shè)定。當K2點故障時，由于Ik2<1860A,此時保護拒動，IQF不能跳閘；假若按照新能源發(fā)電側(cè)短路電流630A設(shè)定整定值，則當系統(tǒng)向微電網(wǎng)傳輸功率大于這一整定值時，保護將會誤動，引起并網(wǎng)點斷路器IQF誤跳閘。因此，本專利技術(shù)提出以動態(tài)自適應(yīng)的方法，按照電流方向自動適應(yīng)整定值的動作策略。即當正方向故障時，保護自動適應(yīng)該方向的整定值1860A ;當反方向故障時，保護自動適應(yīng)該方向的整定值630A。本專利技術(shù)構(gòu)思巧妙，方法簡單有效，在新能源接入電力系統(tǒng)并網(wǎng)點已經(jīng)獲得應(yīng)用，應(yīng)用結(jié)果表明動態(tài)自適應(yīng)式雙方向電流保護對于間歇式、不穩(wěn)定的分布發(fā)電或微電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)是理想的保護方法。本專利技術(shù)為使用綠色電力、節(jié)能降損、減少碳排放提供了有效的技術(shù)支撐。最后應(yīng)當說明的是以上實施例僅用以說明本專利技術(shù)的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本專利技術(shù)進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解依然可以對本專利技術(shù)的具體實施方式進行修改或者等同替換，而未脫離本專利技術(shù)精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本專利技術(shù)的權(quán)利要求范圍當中。權(quán)利要求1.，其特征在于，通過功率方向法確定電流方向，過電流保護設(shè)有正方向和反方向的兩個整定值，在運行中，電流保護隨電流方向動態(tài)自動適應(yīng)整定值；所述方法以并網(wǎng)點電壓為參考，根據(jù)電流相角確定其處于正方向區(qū)域或反方向區(qū)域內(nèi)；若電流處于正方向區(qū)域內(nèi)，則與正方向區(qū)域的繼電保護整定值對比，超過所設(shè)定的正方向區(qū)域的繼電保護整定值時，繼電保護裝置進行相應(yīng)動作；當電流處于方反向區(qū)域內(nèi)，則與反方向區(qū)域的繼電保護整定值對比，超過所設(shè)定的反方向區(qū)域的繼電保護整定值時，繼電保護裝置進行相應(yīng)動作。2.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述功率方向法確定電流方向以并網(wǎng)點電壓為參考，實時計算電流與電壓之間的相角。3.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述正方向區(qū)域，其動作范圍為-120。 +60。。4.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述反方向區(qū)域，其動作范圍為+6本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種動態(tài)自適應(yīng)式雙方向電流保護的實現(xiàn)方法，其特征在于，通過功率方向法確定電流方向，過電流保護設(shè)有正方向和反方向的兩個整定值，在運行中，電流保護隨電流方向動態(tài)自動適應(yīng)整定值；所述方法以并網(wǎng)點電壓為參考，根據(jù)電流相角確定其處于正方向區(qū)域或反方向區(qū)域內(nèi)；若電流處于正方向區(qū)域內(nèi)，則與正方向區(qū)域的繼電保護整定值對比，超過所設(shè)定的正方向區(qū)域的繼電保護整定值時，繼電保護裝置進行相應(yīng)動作；當電流處于方反向區(qū)域內(nèi)，則與反方向區(qū)域的繼電保護整定值對比，超過所設(shè)定的反方向區(qū)域的繼電保護整定值時，繼電保護裝置進行相應(yīng)動作。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳鳴，劉海濤，盛萬興，蘇劍，季宇，李洋，李魏宏，顧欣欣，
申請(專利權(quán))人：中國電力科學研究院，國家電網(wǎng)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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