一种适用于光伏多点接入的微电网电流选跳保护方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统继电保护技术领域，特别是涉及一种适用于光伏多点接入的微电网电流选跳保护方法。
【背景技术】
[0002]随着光伏发电技术的不断进步和发展，光伏发电的成本逐渐降低，使得大规模的太阳能资源开发成为可能。然而，大量的光伏电源接入改变了传统供电网络的拓扑结构和功率特性，形成了以短线路、多光伏、环网等为特点的配电网络，从而给传统的配电网络保护提出了新的挑战。
[0003]传统配电网络多运行在开环运行状态，开环网络可以理解为辐射状网络，其功率流向只有从单电源到负荷这一种方向，因此保护配置不需要考虑方向元件。由于单向潮流的运行方式有利于简化保护方案，因此在配电网络中得到了广泛运用。我国配电网络常采用三段式电流保护装置，但在一些以短线路、低阻抗为特征的电缆线路中，由于不同位置发生故障时流过保护装置的短路电流幅值变化很小，使得电流速断保护、限时电流速断保护由于失去选择性而无法应用。因此，常规方法是采用定时限过电流保护装置，通过动作时限的配合来保证继电保护装置的选择性，保护方案如图1所示。
[0004]然而，在光伏多点接入的配电网络中，往往形成大量的短距离、多光伏甚至环网的供电线路，如图2所示。为了满足保护的选择性，定时限过电流保护装置只能通过逐级增加保护动作时限的方法来实现，从而导致保护装置的速动性无法满足。为了解决此类情形下保护选择性与速动性之间的矛盾，有人提出发采用差动保护配合过电流保护的方法，虽然此类保护方法能解决保护选择性和速动性方面的矛盾，却又导致了经济性方面的问题。
[0005]目前为了提高光伏电源的利用效率，光伏普遍采用最大功率跟踪的控制策略。实际上，在系统发生故障时，系统电压会下降，光伏电源由于并网逆变器的限流作用，输出的反供电流非常有限，与大系统侧的短路电流相差一个数量级，过电流整定值可以可靠地躲过光伏电源的反供电流，进而将整个配电网等效成一个单端电源供电系统，这就为电流选跳保护的应用提供了便利。但目前尚缺少这样的适用于光伏多点接入配电网的电流选跳保护方案。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于光伏多点接入的微电网电流选跳保护方法。
[0007]为了达到上述目的，本发明提供的适用于光伏多点接入的微电网电流选跳保护方法包括按顺序执行的下列步骤:
[0008]步骤I)判断本侧保护装置是否启动的SOl阶段:判断本侧保护装置是否启动，如果判断结果为“是”，则下一步进入S02阶段，否则进入下一步S05阶段；
[0009]步骤2)判断本环网柜相邻保护装置是否动作的S02阶段:对本环网柜相邻开关处保护装置是否动作进行判断，如果判断结果为“是”，则进入下一步S03阶段，否则下一步进入S06阶段；
[0010]步骤3)判断所保护线路对侧的保护装置是否动作的S03阶段:对线路对侧开关处的保护装置是否动作进行判断，如果判断结果为“是”，则说明故障点位置超出了本保护装置所保护的范围，保护装置不会发出跳闸命令，退出本流程，否则进入下一步S04阶段；
[0011]步骤4)执行线路故障保护的S04阶段:此时说明故障点在本侧保护装置所保护的线路上，保护装置发出跳闸命令，跳开线路本侧和对侧开关，将故障点隔离；若经延时后，故障点依然存在，说明本侧开关拒跳，保护装置继续发出跳闸命令，跳开本环网柜内相邻的出口开关以及所保护线路对侧的开关，通过扩大停电范围的方式来隔离故障点，然后退出本流程；
[0012]步骤5)判断对端保护装置是否动作的S05阶段:对线路对侧的保护装置是否动作进行判断，如果判断结果为“是”，则进入下一步S06阶段，否则说明当前无故障，退出本流程;
[0013]步骤6)执行环网柜内故障保护的S06阶段:此时说明故障点在本侧环网柜母线或负荷出线上，保护装置经延时发出跳闸命令，跳开本环网柜的两个进线开关，本流程至此结束。
[0014]在步骤4)中，所述的线路故障保护方法包括下列步骤:
[0015]步骤4.1)电流选跳保护装置启动后开始延时计时，并继续监视故障状态；
[0016]步骤4.2)如果当延时到达0.02秒时，上述故障仍然存在，则保护装置发出跳闸命令，同时跳开被保护线路两侧的开关；
[0017]步骤4.3)如果当延时到达0.4秒时，上述故障仍然存在，则说明所保护线路本侧开关拒跳，此时保护装置继续发出跳闸命令，跳开本环网柜内相邻的出口开关以及所保护线路对侧的开关，通过扩大停电范围的方式来隔离故障点。
[0018]在步骤6)中，所述的柜内故障保护方法包括下列步骤:
[0019]步骤6.1)电流选跳保护装置启动后开始延时计时，并继续监视故障状态；
[0020]步骤6.2)如果当延时到达0.4秒时上述故障仍然存在，则跳开环网柜所有进线开关。
[0021 ] 本发明提供的适用于光伏多点接入的微电网电流选跳保护方法相比于传统的过电流保护和差动保护，能够保护线路及母线，不需要引入PT、不存在保护盲区，能够覆盖线路全长，同时又具备良好的选择性和速动性。
【附图说明】
[0022]图1为传统定时限过电流保护的整定配合原则示意图；
[0023]图2为光伏多点接入系统示意图；
[0024]图3为光伏多点接入配电网故障示意图；
[0025]图4为保护线路发生故障时的选跳逻辑示意图；
[0026]图5为环网柜母线及负荷线路发生故障时的选跳逻辑示意图；
[0027]图6为本发明提供的适用于光伏多点接入的微电网电流选跳保护方法流程图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例对本发明提供的适用于光伏多点接入的微电网电流选跳保护方法进行详细说明。
[0029]如图3所示，本发明提供的适用于光伏多点接入的微电网电流选跳保护方法适用于开环运行的多点光伏接入配电网络，实施前需要在所保护线路的两端均安装上具有通信能力的电流选跳保护装置。现介绍其具体实施方法如下:
[0030]供电线路A处发生短路故障:
[0031]当供电方向是从m端到η端时，若供电线路A处发生短路故障，第一开关1、第二开关2处的电流选跳保护装置检测到电网系统提供的故障电流，保护装置可靠启动，并向相邻的电流选跳保护装置发出启动信号；而第三开关3处由于仅流过光伏电源系统所提供的反供电流，此电流较小，不能使电流选跳保护装置启动，因此不发出保护启动信号。此时，第二开关2处的电流选跳保护装置同时收到第一、第二开关1、2处的保护装置的启动信息和第三开关3处电流选跳保护装置的不启动信息，根据装置内部的选跳逻辑跳开第二、第三开关2，3。
[0032]反之，当供电方向是从η端到m端时，若供电线路A处发生故障，第三开关3处的电流选跳保护装置同时收到第三、第四开关3、4处的电流选跳保护装置的启动信息和第二开关2处电流选跳保护装置的不启动信息，根据装置内部的选跳逻辑跳开第二、第三开关2、3。为了提高电流选跳保护的可靠性，在电流选跳逻辑的基础上，可以设置相应的失灵保护，当保护装置发生拒跳时，扩大跳闸范围，选跳逻辑如图4所示。
[0033]环网柜母线B处发生短路故障:
[0034]当供电方向是从m端到η端时，若第二环网柜母线B处发生短路故障，第三开关3处的电流选跳保护装置检测到电网系统提供的故障电流，电流选跳保护装置可靠启动，并向相邻的电流选跳保护装置发出启动信号；而第四开关4处的电流选跳保护装置仅流过光伏电源