可动态改变继电器参数的继电保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电力系统继电保护装置，特别是一种有可再生能源接入电力系统 的继电保护装置。 技术背景
[0002] 随着能源问题的日益严重，新能源的开发利用已经开始受到了人们的重视。我国 已经开始逐步开发利用各种新能源，如风能发电、地热能发电、太阳能发电等。各种新能源 接入电网称之为分布式电网会改变网络的拓扑结构，加之新能源的随机性，容量等参数的 改变，使得功率、潮流分布变得复杂。在这种情况下，电网的各种继电保护装置会失效、误动 作，甚至可能出现保护的死区。现有技术还没有一种较好的解决方案，因此非常有必要提 出一种继电保护装置来解决这一问题，使具有新能源接入的分布式电网能稳定安全的运 行。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种可动态改变继电器参数的继电保护装置，要解决的技术 问题是使具有新能源接入的分布式电网稳定安全运行。
[0004] 本发明采用以下技术方案：一种可动态改变继电器参数的继电保护装置，在连接 有分布式发电机和同步发电机的发电系统中，设有发电机状态信息采集器，继电保护总机， 可在线动态改变参数的继电保护装置；所述发电机状态信息采集器与继电保护总机采用 通信线路1通信，继电保护总机与可在线动态改变参数的继电保护装置采用通信线路2通 f目；
[0005] 所述发电机状态信息采集器采集分布式发电机在时间间隔内的运行状态信息，传 递给继电保护总机；
[0006] 所述继电保护总机用于判断分布式发电机的运行状态是否改变，分布式发电机的 运行状态发生改变，继电保护总机利用获得的运行状态信息，计算出在该运行状态下，各可 在线动态改变参数的继电保护装置上保护的整定值，传递给可在线动态改变参数的继电保 护装置；
[0007] 所述可在线动态改变参数的继电保护装置根据继电保护总机的指令改变可在线 动态改变参数的继电保护装置的整定值参数。
[0008] 本发明的分布式发电机为风力发电机、地热能发电机、太阳能发电机、朝夕能发电 机和/或由电力电子设备接入的蓄电池具有随机性的电力源发电机。
[0009] 本发明的运行状态信息是分布式发电机出口侧的运行状态：发电容量、阻抗值、出 口电压、出口电流、是否接入发电系统，转换为数字信号后的信息。
[0010] 本发明的时间间隔为：0<时间间隔彡2s。
[0011] 本发明的分布式发电机的运行状态没有改变，则不改变可在线动态改变参数的继 电保护装置上的整定值。
[0012] 本发明的整定值为电流保护整定值和电压整定保护值。
[0013] 本发明的可在线动态改变参数的继电保护装置，分别连接在分布式发电机与母线 之间，同步发电机与母线之间，母线与母线之间，负载与母线之间，采用有分布式发电机和 同步发电机的发电系统与电网系统之间。
[0014] 本发明的通信线路采用无线局域网或生成树协议，按网络通信协议TCP/IP通信。
[0015] 本发明的继电保护总机根据接收到的运行状态信息，判断分布式发电机的运行状 态是否改变，将接收到的运行状态信息与上一时刻的运行状态信息进行比较，两者之差的 结果小于上一时刻运行状态信息值的1 %，或两者之差的结果连续变化，其累计值大于未变 化时刻运行状态信息值的1 %，则认为分布式发电机及其发电系统的运行状态没有改变。
[0016]本发明的电流保护整定值的计算式为：
$中，K为故障类型系数，对 于三相短路K= 1，两相短路/<=|,E为发电系统的等效电动势，Zs为可在线动态改变参 数的继电保护装置安装处到背后系统的等效阻抗，4为被保护线路全长阻抗，a为保护范 围；
[0017]所述发电系统的相电压保护的计算式为
，其中，1和Zu为 与保护范围有关的线路阻抗，Kral= 1. 2或1. 3为可靠系数，Zs._为发电系统最小运行方式 下的系统阻抗，其为两相短路时的系统阻抗。
[0018] 本发明与现有技术相比，可以动态的监视分布式发电机的运行状态，并根据分布 式发电机的运行状态，动态改变发电系统内继电保护装置的整定值，解决由于新能源接入 发电系统引起的继电保护装置失效、误动作，提高发电系统的稳定性和安全性，最终提高电 网系统的稳定性。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明的电路原理图。
[0020] 图2是本发明的工作流程图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。如图1所示，本发明的可 动态改变继电器参数的继电保护装置，在连接有分布式发电机和同步发电机的发电系统 (发电系统）中，设有发电机状态信息采集器S1......Sn，继电保护总机，可在线动态改变 参数的继电保护装置BRK1、BRK2、BRK3、BRK4、BRK5和BRK6,通信线路。
[0022]发电机状态信息采集器S1......Sn连接在分布式发电机的出口侧与母线之间， 如图1中的母线A上连接有分布式发电机SI。n为分布式发电机的数量。分布式发电机为 风力发电机、地热能发电机、太阳能发电机、朝夕能发电机和/或由电力电子设备接入的蓄 电池等具有随机性的电力源发电机。发电机状态信息采集器采集分布式发电机在一定的时 间间隔内的运行状态信息，通过通信线路1传递给继电保护总机。运行状态信息是分布式 发电机出口侧的运行状态：发电容量、阻抗值、出口电压、出口电流、是否接入发电系统，转 换为数字信号后的信息，用于通信线路1传递和继电保护总机计算。时间间隔的取值不应 该取值过大，过大的时间间隔不能准确的获得分布式发电机的运行状态，从而不能获得有 效的继电保护整定值，时间间隔也不应该取值过小，过小的时间间隔会使可在线动态改变 参数的继电保护装置BRK1、BRK2、BRK3、BRK4、BRK5和BRK6的参数频繁切换，不仅会使可在 线动态改变参数的继电保护装置损耗增加，而且会引起发电系统的不稳定，因此，本实施 例的时间间隔取值为大于〇至2s(0 <时间间隔< 2s)。
[0023] 继电保护总机采用深圳市控汇科技有限公司的kh_ipc610型工控机（4U)，用于判 断分布式发电机的运行状态是否改变。如果分布式发电机的运行状态没有改变，则不改变 可在线动态改变参数的继电保护装置BRK1、BRK2、BRK3、BRK4、BRK5和BRK6上的整定值， 并结束该次时间间隔内的采集分布式发电机的运行状态信息和控制过程。如果分布式发 电机的运行状态发生改变，则由继电保护总机利用获得的运行状态信息，计算出在该运行 状态下，各可在线动态改变参数的继电保护装置BRK1、BRK2、BRK3、BRK4、BRK5和BRK6上保 护的整定值，通过通信线路2分别传递给可在线动态改变参数的继电保护装置BRKUBRK2、 BRK3、BRK4、BRK5和BRK6。整定值为电流保护整定值和电压整定保护值。
[0024] 可在线动态改变参数的继电保护装置BRK1、BRK2、BRK3、BRK4、BRK5和BRK6,分别 连接在分布式发电机与母线之间，同步发电机与母线之间，母线与母线之间，负载与母线之 间，采用有分布式发电机和同步发电机的发电系统与电网系统之间。可在线动态改变参数 的继电保护装置BRK1、BRK2、BRK3、BRK4、BRK5和BRK6根据通信线路2上传递来的整定值 动态改变其整定值，即根据继电保护总机的指令改变可在线动态改变参数的继电保护装置 的整定值参数，并结束该次时间间隔内的采集分布式发电机的运行状态信息和控制过程。
[0025] 通信线路为通信线路1和通信线路2,通信线路1用于实现发电机状态信息采集 器与继电保护总机通信，通信线路2用于实现继电保护总机与可在线动态改变参数的继电 保护装置通信。通信线路采用无线局域网WLAN或生成树协议STP，按网络通信协议TCP/IP 通信。发电机状态信息采集器将采集到的分布式发电机在一定的时间间隔内的运行状态信 息传递给继电保护总机，继电保护总机将控制信号分别发送到可在线动态改变参数的继电 保护装置BRK1、BRK2、BRK3、BRK4、BRK5 和BRK6。
[0026] 如图2所示，本发明的可动态改变继电器参数的继电保护装置，工作流程包括以 下步骤：
[0027] -、发电机状态信息采集器按0 <时间间隔彡2s，测量采集分布式发电机出口侧 的运行状态，获得发电机出口侧的发电