专利名称：一种含逆变型分布式电源的并网系统失步保护方法
技术领域：
本发明涉及电力系统中的含逆变型分布式电源的并网系统及继电保护领域，具体涉及一种应用于逆变型分布式电源并网系统的失步保护判据。
背景技术：
失步解列是防止电网崩溃的最后一道防线，在我国电网中得到广泛应用K。现有的失步解列原理主要有测量阻抗变化轨迹、》C0S(4九迹2'、两端电势相角差、视在阻抗角3'4'、利用Ij和i的相位差、基于有功和无功特性等M]。文献10、对国内外目前应用的电力系统失步解列装置的原理进行了分析总结。文献11、针对IOOOkV交流特高压线路一次时间常数较大，在某些三相短路故障情况下易造成基于相位角原理的失步解列装置误动的问题，通过增加电流满足的凸函数判据来区分三相短路和失步。文献12、提出了一种利用无功功率捕捉失步解列断面、利用有功周期性过零判断振荡周期的方法。文献13、通过分析失步振荡时，有功功率、无功功率出现最大值时的变化规律，总结得到检测失步振荡临界特征点的方法，并据此提出一种可快速判断失步振荡的判据。文献14、和文献15、采用等面积法判断失步状态。但是，上述的所有失步解列判据都是基于常规电源并网系统考虑的。随着智能电网的建设，可再生能源的分布式发电(distributed generation, DG)得到广泛的应用和发展。分布式电源系统有两种运行方式并网运行和微网运行。当DG并网系统中的系统那一侧发生故障时，DG电源可能会与系统电源产生频率差而失步。快速检测到DG失步状态，在公共稱合节点(point of common coupling, PCC)实现解列,才能保证DG的稳定运行和本地负载的不间断供电，从而提高DG的价值和效益。目前，对DG并网系统失步保护的分析和研究还少见报道，文献16、对微网失步解列保护进行了研究，采用了模糊数学理论综合考虑了电压、频率、视在阻抗角、《C -的幅值及其变化率特征，提出了微网的综合失步解列方案。总体上还是基于大系统的失步解列判据进行研究的，未考虑逆变型分布式电源(inverter-based distributed generation, IBDG)并网系统和传统旋转电源电网失步的区别。因此，有必要提出一种新的保护判据，适用于含逆变型分布式电源的并网系统中，提闻电网的运彳丁安全。参考文献I、袁季修.防御大停电的广域保护和紧急控制[M].北京中国电力出版社，20072、宗洪良，任祖怡，郑玉平，等.基于_,的失步解列装置[J].电力系统自动化，2003,27(19) :52-55.Zong Hongliang, Ren Zuyi, Zheng Yuping, et tal. A out-of-step splittingdevice based on the changing track of oscillation center[J]. Automation ofElectric Power Systems,2003, (19) :52-55(in Chinese).
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发明内容
本发明的目的是提供一种适用于含逆变型分布式电源的并网系统的含逆变型分布式电源并网系统的失步保护方法，该方法不受三相短路的影响，动作可靠，且易于实现。本发明的技术方案如下一种含逆变型分布式电源的并网系统失步保护方法，具体包括下列步骤(I)保护装置通过公共耦合节点处的电流互感器、电压互感器，采集逆变器侧的电压、电流. Iu ,利用全波傅立叶算法分别计算该侧的电压和电流的幅值及相角以及电压超前电流的角度α ；( 2 )计算逆变器侧的有功功率ΡΜ，无功功率Qm ;(3)计算逆变器侧的视在阻抗角炉,并求得视在阻抗角的变化量;(4)如果的绝对值在持续的一定时间段内均大于预设,则再计算视在
阻抗角加速度
权利要求
1.一种含逆变型分布式电源的并网系统失步保护方法，具体包括下列步骤(1)保护装置通过公共耦合节点处的电流互感器、电压互感器，采集逆变器侧的电压、电流i、，/Si，利用全波傅立叶算法分别计算该侧的电压和电流的幅值及相角以及电压超前电流的角度α ；(2)计算逆变器侧的有功功率ΡΜ，无功功率Qm；(3)计算逆变器侧的视在阻抗角f,并求得视在阻抗角的变化量(4)如果的绝对值在持续的一定时间段内均大于预设值
2.根据权利要求I所述的含逆变型分布式电源的并网系统失步保护方法，其特征在于，步骤(4)如果ΔΜ/)的绝对值在持续40ms的时间段内均大于预设值Δ%_ ,则再计算视在阻抗角加速度|^f| .。
3.根据权利要求I所述的含逆变型分布式电源的并网系统失步保护方法，其特征在于，时间段dd(p^% Is。
4.根据权利要求I所述的含逆变型分布式电源的并网系统失步保护方法，其特征在于，Afimt = 0.36° g
全文摘要
本发明属于电力系统中的含逆变型分布式电源的并网系统及继电保护领域，涉及一种含逆变型分布式电源的并网系统失步保护方法，包括下列步骤(1)保护装置通过公共耦合节点处的电流互感器、电压互感器，采集逆变器侧的电压、电流；(2)计算逆变器侧的有功功率和无功功率；(3)计算逆变器侧的视在阻抗角，并求得视在阻抗角的变化量；(4)如果视在阻抗角的变化量的绝对值在持续时间段内均大于预设值，则再计算视在阻抗角加速度，如果视在阻抗角加速度在持续的时间段内均大于小正数，则判定分布式电源与系统失去同步运行，保护动作；反之保护闭锁。本发明不受三相短路的影响，动作可靠，且易于实现。
文档编号H02H7/00GK102916392SQ201210378358
公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者张艳霞, 邓中原, 赵杰 申请人:天津大学