专利名称：一种考虑光伏电站随机性的配电网保护方法
技术领域：
本发明涉及电力系统配电网保护技术领域，具体地说是一种考虑光伏电站随机性的配电网保护方法。
背景技术：
随着分布式电源的大量接入，配电网的网络结构将由辐射性单电源转变为双电源，甚至是多电源和负荷共存的复杂拓扑结构，因此，原有的馈线保护的保护范围、选择性、灵敏性、可靠性将受到严重影响，从而使保护装置误动、拒动，严重影响配电网安全稳定运行，大大降低了供电可靠性。针对包含分布式电源的配电网保护方案这一热点问题，国内外学者作了大量的工作。然而大多数像光伏发电、风力发电等分布式电源的运行特性与常规电源有显著的区别， 其输出功率、等值阻抗等运行参数受自然条件如光照强度、环境温度和风速等多种不可控因素的综合影响，具有随机性。因此将分布式电源作为恒功率电源进行配电网保护方案的相关研究具有一定的局限性。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供了一种考虑光伏电站随机性的配电网保护方法，其不仅不受分布式电源的接入数量、容量和位置影响，而且能快速可靠地实现故障检测、故障区域定位隔离和重合闸恢复供电。本发明解决其技术问题所采取的技术方案是一种考虑光伏电站随机性的配电网保护方法，其特征是，包括以下过程将配电网划分区域，并对各个区域的输出电流进行实时监测；建立分布式电源的动态戴维南等效参数模型；配电网故障检测；故障区域定位；故障区域隔离；重合闸恢复送电。上述配电网保护方法中，所述配电网的各个区域之间连接有可接收并快速响应外部控制信号的断路器，所述各个区域之间断路器具有检同期合闸功能。上述配电网保护方法中，所述对各个区域的输出电流进行实时监测的过程是首先为主电源和各分布式电源分别配置一套可接收全球定位系统时钟信号的高精度同步相量测量装置，并在配电网与主电网连接处配置一套基于高速处理器的测控保护智能装置；然后同步相量测量装置进行实时采集主电源和各分布式电源的电流信息发送给测控保护智能装置；其次测控保护智能装置对实时采集的电流信息进行处理，判断是分布式电源发生故障还是配电网发生故障，如果是分布式电源发生故障则跳开相应分布式电源的并网断路器实现故障隔离；如果是配电网发生故障则计算出的各相差流并根据不同故障类型的边界条件和故障特点进行故障相别和故障类型的辨识。上述配电网保护方法中，所述分布式电源通过逆变器进行并网，其斩波电路采用选用的Boost型斩波电路，逆变器采用三个单相全桥正弦脉宽调制逆变电路。上述配电网保护方法中，所述建立分布式电源的动态戴维南等效参数模型的过程为将分布式电源系统等值阻抗定义为
权利要求
1.一种考虑光伏电站随机性的配电网保护方法，其特征是，包括以下过程 将配电网划分区域，并对各个区域的输出电流进行实时监测； 建立分布式电源的动态戴维南等效参数模型； 配电网故障检测； 故障区域定位； 故障区域隔离； 重合闸恢复送电。
2.根据权利要求I所述的一种考虑光伏电站随机性的配电网保护方法，其特征是，所述配电网的各个区域之间连接有可接收并快速响应外部控制信号的断路器，所述各个区域之间断路器具有检同期合闸功能。
3.根据权利要求I所述的一种考虑光伏电站随机性的配电网保护方法，其特征是，所述对各个区域的输出电流进行实时监测的过程是首先为主电源和各分布式电源分别配置一套可接收全球定位系统时钟信号的高精度同步相量测量装置，并在配电网与主电网连接处配置一套基于高速处理器的测控保护智能装置；然后同步相量测量装置进行实时采集主电源和各分布式电源的电流信息发送给测控保护智能装置；其次测控保护智能装置对实时采集的电流信息进行处理，判断是分布式电源发生故障还是配电网发生故障，如果是分布式电源发生故障则跳开相应分布式电源的并网断路器实现故障隔离；如果是配电网发生故障则计算出的各相差流并根据不同故障类型的边界条件和故障特点进行故障相别和故障类型的辨识。
4.根据权利要求I所述的一种考虑光伏电站随机性的配电网保护方法，其特征是，所述分布式电源通过逆变器进行并网，其斩波电路采用选用的Boost型斩波电路，逆变器采用三个单相全桥正弦脉宽调制逆变电路。
5.根据权利要求I所述的一种考虑光伏电站随机性的配电网保护方法，其特征是，所述建立分布式电源的动态戴维南等效参数模型的过程为 将分布式电源系统等值阻抗定义为
6.根据权利要求I所述的一种考虑光伏电站随机性的配电网保护方法，其特征是，所述配电网故障检测的过程就是根据已经确定的故障相别和故障类型，并获取配电网网络拓扑参数和配电网中所有分布式电源的戴维南等效参数，计算每条母线发生该类型故障时主电源和各分布式电源的故障电流分布。
7.根据权利要求I所述的一种考虑光伏电站随机性的配电网保护方法，其特征是，所述故障区域定位的过程就是将各个区域的电流相量与故障电流分布进行比较，从而确定出故障区域。
8.根据权利要求I所述的一种考虑光伏电站随机性的配电网保护方法，其特征是，所述故障区域隔离的过程就是确定故障区域后，测控保护智能装置向相应的断路器发送跳闸命令进行故障区域和区域内所含分布式电源的隔离。
9.根据权利要求I所述的一种考虑光伏电站随机性的配电网保护方法，其特征是，所述重合闸恢复送电过程就是在故障区域隔离后，经过预定时延路器后测控保护智能装置向事先指定的断路器发重合闸命令，将故障区域与主电源相连接；在重合闸过程中，如果断路器合闸后故障依然存在，则立即跳开该断路器，等待检修人员故障抢修完后手动合闸恢复运行；如果合闸后故障消失，则连接到该区域其他断路器依次检同期合闸，进行分布式电源并网工作。
全文摘要
一种考虑光伏电站随机性的配电网保护方法，主要解决传统配电网保护设备在接入分布式电源后保护范围、选择性、灵敏性和可靠性受到严重影响的问题，它包括以下过程将配电网划分区域，并对各个区域的输出电流进行实时监测；建立分布式电源的动态戴维南等效参数模型；配电网故障检测；故障区域定位；故障区域隔离；重合闸恢复送电。本发明不受光伏电站等分布式电源的接入数量、容量和位置影响，能够快速可靠地实现故障检测、故障区域定位隔离和重合闸恢复供电，不仅能够适应未来DG注入容量大的要求，在大容量DG接入情况下也能可靠动作，而且能够适应分布式电源出力随机变化比较大的情况，具有切除瞬间性故障时间比较短的特点。
文档编号H02H7/26GK102709890SQ20121017939
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者李乃永, 王强, 王琳, 高兆丽 申请人:山东电力集团公司济南供电公司