一种新能源场站进出线距离保护方法及系统与流程

本发明涉及电力系统继电保护，尤其涉及一种新能源场站进出线距离保护方法及系统。

背景技术：

1、近年来，随着电力系统规模的不断扩大，新能源并网的规模也在逐渐增大，规模化的风能和太阳能发电将成为未来社会发展趋势。新能源场站是集中接入电力系统的风电场或太阳能电站并网点以下所有设备的集合，通过对风电场和太阳能电站进行统一管理，可以有效解决风电场和太阳电站因孤立运行带来的供能不足问题。但由于我国资源分布不均匀，存在明显地域差异，使得新能源场站的位置都距离负荷中心较远，这就需要进行规模化新能源进出线路，而规模化新能源进出线路对新能源场站进出线路保护的正确动作带来一定挑战，因此，有必要对新能源场站进出线距离保护方法进行研究。

2、有关新能源电站并网对电网继电保护影响的研究，目前集中在电流保护及其应用对策方面，多是通过本侧得到的信息进行构建继电器阻抗部分，很少用到对面侧相关信息，因此使得计算存在一定缺陷。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明提供了一种新能源场站进出线距离保护方法及系统解决现有方法容易导致继电器不动作或误动作的问题。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

5、第一方面，本发明提供了一种实现新能源场站进出线距离保护方法，包括：

6、基于含新能源场站的双侧电源线路上过渡电阻系统结构，建立保护安装处测量电压和测量电流的关系表达式，计算测量电阻；

7、利用测量电阻表达式计算发电机侧和新能源侧电流幅值比和相位差，利用发电机侧和新能源侧电流幅值比和相位差计算附加阻抗倾斜角，利用保护线路阻抗的线路阻抗角、发电机侧和新能源场站侧电流相位差和附加阻抗倾斜角计算整定系数；

8、判断测量阻抗是否小于整定系数与距离保护的整定值和乘积，若小于，则保护继电器动作，反之，保护继电器不动作。

9、作为本发明所述的新能源场站进出线距离保护方法的一种优选方案，其中：

10、所述基于含新能源场站的双侧电源线路上过渡电阻系统结构，建立保护安装处测量电压和测量电流的关系表达式，计算测量电阻，保护安装处测量电压和测量电流的关系表示为：

11、

12、其中，表示保护安装处测量电压，表示新能源场站供给的电流，zk表示短路点与安装处之间的线路电阻，表示发电机供给的电流，rg表示过渡电阻。

13、作为本发明所述的新能源场站进出线距离保护方法的一种优选方案，其中：

14、所述基于含新能源场站的双侧电源线路上过渡电阻系统结构，建立保护安装处测量电压和测量电流的关系表达式，计算测量电阻，测量阻抗表示为：

15、

16、其中，zm表示测量阻抗。

17、作为本发明所述的新能源场站进出线距离保护方法的一种优选方案，其中：

18、所述利用测量电阻表达式计算发电机侧和新能源侧电流幅值比和相位差表示为：

19、

20、其中，a表示发电机侧和新能源场站侧供应的电流幅值比，θ表示发电机侧和新能源场站侧供应的电流相位差。

21、作为本发明所述的新能源场站进出线距离保护方法的一种优选方案，其中：

22、所述利用发电机侧和新能源侧电流幅值比和相位差计算附加阻抗倾斜角，附加阻抗倾斜角计算公式表示为：

23、

24、其中，α表示附加阻抗倾斜角。

25、作为本发明所述的新能源场站进出线距离保护方法的一种优选方案，其中：

26、所述利用保护线路阻抗的线路阻抗角、发电机侧和新能源场站侧电流相位差和附加阻抗倾斜角计算整定系数，整定系数计算公式表示为：

27、

28、其中，kz表示整定系数，β表示保护线路阻抗的线路阻抗角。

29、作为本发明所述的新能源场站进出线距离保护方法的一种优选方案，其中：

30、判断测量阻抗是否小于整定系数与距离保护的整定值和乘积，若小于，则保护继电器动作，反之，保护继电器不动作，判断测量阻抗的公式表示为：

31、|zm|＜kzzsv|

32、其中，zsv表示距离保护的整定值。

33、第二方面，本发明提供了一种新能源场站进出线距离保护系统，包括：

34、建立模块，基于含新能源场站的双侧电源线路上过渡电阻系统结构，建立保护安装处测量电压和测量电流的关系表达式，计算测量电阻；

35、计算模块，利用测量电阻表达式计算发电机侧和新能源侧电流幅值比和相位差，利用发电机侧和新能源侧电流幅值比和相位差计算附加阻抗倾斜角，利用保护线路阻抗的线路阻抗角、发电机侧和新能源场站侧电流相位差和附加阻抗倾斜角计算整定系数；

36、判断模块，判断测量阻抗是否小于整定系数与距离保护的整定值和乘积，若小于，则保护继电器动作，反之，保护继电器不动作。

37、第三方面，本发明提供了一种计算设备，包括：

38、存储器，用于存储程序；

39、处理器，用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述新能源场站进出线距离保护方法的步骤。

40、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，包括：所述程序被处理器执行时，实现所述的新能源场站进出线距离保护方法的步骤。

41、本发明的有益效果：本发明利用新能源场站侧和电源侧双侧信息，可以较为准确获得倾斜角具体值，经过系列计算利用判断依据，对继电器动作进行甄别，极大地改善了传统距离保护方法过渡电阻能力差的缺点，为新能源场站进出线距离保护提供新的计算方法。

技术特征：

1.一种新能源场站进出线距离保护方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的新能源场站进出线距离保护方法，其特征在于：所述基于含新能源场站的双侧电源线路上过渡电阻系统结构，建立保护安装处测量电压和测量电流的关系表达式，计算测量电阻，保护安装处测量电压和测量电流的关系表示为：

3.如权利要求1或2所述的新能源场站进出线距离保护方法，其特征在于：所述基于含新能源场站的双侧电源线路上过渡电阻系统结构，建立保护安装处测量电压和测量电流的关系表达式，计算测量电阻，测量阻抗表示为：

4.如权利要求3所述的新能源场站进出线距离保护方法，其特征在于：所述利用测量电阻表达式计算发电机侧和新能源侧电流幅值比和相位差表示为：

5.如权利要求4所述的新能源场站进出线距离保护方法，其特征在于：所述利用发电机侧和新能源侧电流幅值比和相位差计算附加阻抗倾斜角，附加阻抗倾斜角计算公式表示为：

6.如权利要求5所述的新能源场站进出线距离保护方法，其特征在于：所述利用保护线路阻抗的线路阻抗角、发电机侧和新能源场站侧电流相位差和附加阻抗倾斜角计算整定系数，整定系数计算公式表示为：

7.如权利要求6所述的新能源场站进出线距离保护方法，其特征在于：判断测量阻抗是否小于整定系数与距离保护的整定值和乘积，若小于，则保护继电器动作，反之，保护继电器不动作，判断测量阻抗的公式表示为：

8.一种新能源场站进出线距离保护的系统，其特征在于：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7任一项所述的实现新能源场站进出线距离保护方法。

技术总结
本发明公开了一种新能源场站进出线距离保护方法及系统，包括：基于含新能源场站的双侧电源线路上过渡电阻系统结构，建立保护安装处测量电压和测量电流的关系表达式，计算测量电阻；利用测量电阻表达式计算发电机侧和新能源侧电流幅值比和相位差，利用发电机侧和新能源侧电流幅值比和相位差计算附加阻抗倾斜角，利用保护线路阻抗的线路阻抗角、发电机侧和新能源场站侧电流相位差和附加阻抗倾斜角计算整定系数；判断测量阻抗是否小于整定系数与距离保护的整定值和乘积。本发明极大地改善了传统距离保护方法过渡电阻能力差的缺点，为新能源场站进出线距离保护提供新的计算方法。

技术研发人员：翟苏巍,李文云,黄伟,郑超
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15