一种应用于含有高渗透率分布式电源的配电网的自适应智能保护方法技术

本发明专利技术提供了一种应用于含有高渗透率分布式电源的配电网的自适应智能保护方法，所述配电网包括一次线路、光纤网络、无线网络、智能终端和分布式电源，所述自适应智能保护方法的保护过程包括以下步骤：区域划分；故障检测；瞬时性故障判定；网络重构。配电网发生故障时，能够在分布式电源并网运行条件下通过各区域内的智能终端相互协作，完成故障区域的定位与隔离以及瞬时性故障的处理；当判定故障为永久性故障后，各智能终端向配电网主站上传故障信息，主站利用这些信息进行计算，生成当前条件下最优化的复电方案，通过网络完成非责任断电区域的恢复供电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电网保护领域，具体涉及一种应用于含有高渗透率分布式电源的配电网的自适应智能保护方法。
技术介绍
配电网与用户直接相连，承担着各用户的送配电任务，是电力系统中极其重要的组成部分。相对于输电网络，配电网有其独特的特点：供电半径短，供电分支多，用户负荷比较分散并且往往具有一定的随机性以及我国的配电网多采用中性点不直接接地的架构等。配电网的这些特点造成了其保护整定工作比输电网要困难、复杂。此外，我国长期以来对输电网络的重视程度高于配电网络，在输电网络建设方面的投入高于在配电网方面的投入，这些因素造成了配电网络的自动化水平远落后于输电网络的自动化水平。对于传统的配电网，不论是辐射状架构的网络还是环网架构的网络，在正常运行情况下，其功率流动一般都是单向的，系统的保护整定问题比较容易实现；然而随着智能电网的建设，越来越多的分布式电源出现在配电网中，分布式电源给电网带来好处的同时也对配电系统的保护提出了更高的要求。分布式电源接入配电网后，在正常运行的情况下配网中出现了双向潮流的问题，此外加上分布式电源的输出功率往往不是一个恒定值，这使得传统的继电保护方案不再适用。不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种应用于含有高渗透率分布式电源的配电网的自适应智能保护方法。为克服上述技术缺陷，本专利技术提供如下的技术方案：一种应用于含有高渗透率分布式电源的配电网的自适应智能保护方法，所述配电网包括一次线路、光纤网络、无线网络、智能终端和分布式电源，所述自适应智能保护方法包括以下步骤：步骤1：区域划分，根据智能终端安装的位置将配电网划分成若干个区域并且将同一区域内的智能终端设定为同一通信组，同一通信组内的智能终端相互通信并自主选择工作模式；步骤2：故障检测，各智能终端对配电线路的状态进行在线检测，当三相线路中的任一相的实时电流超过其设定值时则判定有故障发生；步骤3：故障处理，故障电流途经的区域进行区域内智能终端的相互通信，快速的完成故障区域的定位以及隔离；步骤4：瞬时性故障判定，故障区域隔离后，主供电方向的智能终端进行自动重合闸，通过自动重合闸的结果判定是否是瞬时性故障；若为瞬时性故障，主供电方向的智能终端向本区域内的其它智能终端发布合闸命令；若为永久性故障，此时主供电方向的智能终端进行加速闭锁并向本区域内的其它智能终端发布闭锁命令。步骤5：网络重构，主站利用智能终端上传的故障信息并根据既定的条件生成网络重构方案，恢复非责任断电区域的供电。进一步的，所述步骤1的区域划分的划分方法为：(1)、馈线末端安装的智能终端单独划分为一个区域；(2)、中间线路中的智能终端只要是相邻的均划分为同一区域；(3)、分布式电源与馈线的公共连接点处安装智能终端。进一步的，进行所述步骤2时，流入所述区域的功率方向为正方向，流出所述区域的功率方向为负方向；智能终端利用电流互感器以及电压互感器检测到的线路中实时的电压、电流参数计算出流过智能终端监测点处故障功率的大小、方向。进一步的，进行所述步骤2时，智能终端检测到有故障发生后立即进入保护流程。进一步的，进行所述步骤3时，检测到故障发生后，相邻智能终端通过通信相互交换故障信息，同一区域的智能终端利用这些故障信息即可以判定故障是区域内故障还是区域外故障。进一步的，故障判定的方法为：区域内只有正向的故障功率而没有负向的故障功率则判定故障为区域内故障；区域内既有正向的故障功率又有负向的故障功率则判定故障为区域外故障。进一步的，进行所述步骤3时，当故障判定为区域内故障时本区域内所有的智能终端进行分闸操作；当故障判定为区域外故障时本区域内所有的智能终端均转入后备保护；若一个智能终端同时在故障区域与非故障区域，其应按照区域内故障的保护流程进行动作。进一步的，进行步骤4时，判定故障性质的具体的操作流程如下：(1)、在正常供电时，每一个区域内的智能终端相互交换功率信息，判定该区域的主供电方向；(2)、当发生区域内故障时，本区域内所有的智能终端均进行分闸操作，在故障切除后延时一段时间，本区域主供电方向处的智能终端进行自动重合闸，若自动重合闸成功则说明故障为瞬时性故障；若自动重合闸失败则说明故障为永久性故障。进一步的，故障判定为瞬时性故障时，主供电方向的智能终端向本区域内的其它智能终端发布合闸命令。进一步的，故障判定为永久性故障时，主供电方向的智能终端进行加速闭锁并向本区域内的其它智能终端发布闭锁命令。本专利技术结合分布智能保护与集中智能保护两种方式的优点，具有良好的自适应能力；本专利技术中的智能终端有两种工作模式，保护初始化时，各区域内的智能终端通过相互比对功率信息自主确定工作模式。配电网发生故障时，能够在分布式电源并网运行条件下通过各区域内的智能终端相互协作，完成故障区域的定位与隔离以及瞬时性故障的处理；当判定故障为永久性故障后，各智能终端向配电网主站上传故障信息，主站利用这些信息进行计算，生成当前条件下最优化的复电方案，通过网络完成非责任断电区域的恢复供电。本方法能够实现含高渗透率分布式电源的配电网系统的经济、稳定地运行；具备响应速度快、故障定位准确性高、瞬时性故障处理效果好、智能后备保护以及实用性强的特点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为应用于含有高渗透率分布式电源的配电网的自适应智能保护方法的结构示意图；图2为本专利技术应用于含有高渗透率分布式电源的配电网的自适应智能保护方法的流程图；图3为本专利技术应用于含有高渗透率分布式电源的配电网的自适应智能保护方法的一种具体实现方式的流程图；图4为本专利技术中智能终端工作模式1状态下的工作流程图；图5为本专利技术中智能终端工作模式2状态下的工作流程图；图6为本专利技术实施例的区域划分示意图。附图说明：图1中IE1-4为智能终端，同一区域的智能终端通过光纤网络相互通信，智能终端与主站之间通过无线网络进行通信图5中IE1-17为智能终端，虚线矩阵为按照区域划分规则划分的十三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于含有高渗透率分布式电源的配电网的自适应智能保护方法，所述配电网包括一次线路、光纤网络、无线网络、智能终端和分布式电源，其特征在于，所述自适应智能保护方法包括以下步骤：步骤1：区域划分，根据智能终端安装的位置将配电网划分成若干个区域并且将同一区域内的智能终端设定为同一通信组，同一通信组内的智能终端相互通信并自主选择工作模式；步骤2：故障检测，各智能终端对配电线路的状态进行在线检测，当三相线路中的任一相的实时电流超过其设定值时则判定有故障发生；步骤3：故障处理，故障电流途经的区域进行区域内智能终端的相互通信，快速的完成故障区域的定位以及隔离；步骤4：瞬时性故障判定，故障区域隔离后，主供电方向的智能终端进行自动重合闸，通过自动重合闸的结果判定是否是瞬时性故障；若为瞬时性故障，主供电方向的智能终端向本区域内的其它智能终端发布合闸命令；若为永久性故障，此时主供电方向的智能终端进行加速闭锁并向本区域内的其它智能终端发布闭锁命令。步骤5：网络重构，主站利用智能终端上传的故障信息并根据既定的条件生成网络重构方案，恢复非责任断电区域的供电。

【技术特征摘要】
1.一种应用于含有高渗透率分布式电源的配电网的自适应智能保
护方法，所述配电网包括一次线路、光纤网络、无线网络、智能终端
和分布式电源，其特征在于，所述自适应智能保护方法包括以下步骤：
步骤1：区域划分，根据智能终端安装的位置将配电网划分成若
干个区域并且将同一区域内的智能终端设定为同一通信组，同一通信
组内的智能终端相互通信并自主选择工作模式；
步骤2：故障检测，各智能终端对配电线路的状态进行在线检测，
当三相线路中的任一相的实时电流超过其设定值时则判定有故障发生；
步骤3：故障处理，故障电流途经的区域进行区域内智能终端的
相互通信，快速的完成故障区域的定位以及隔离；
步骤4：瞬时性故障判定，故障区域隔离后，主供电方向的智能
终端进行自动重合闸，通过自动重合闸的结果判定是否是瞬时性故障；
若为瞬时性故障，主供电方向的智能终端向本区域内的其它智能终端
发布合闸命令；若为永久性故障，此时主供电方向的智能终端进行加
速闭锁并向本区域内的其它智能终端发布闭锁命令。
步骤5：网络重构，主站利用智能终端上传的故障信息并根据既
定的条件生成网络重构方案，恢复非责任断电区域的供电。
2.根据权利要求1所述的应用于含有高渗透率分布式电源的配电
网的自适应智能保护方法，其特征在于：
所述步骤1的区域划分的划分方法为：
(1)、馈线末端安装的智能终端单独划分为一个区域；
(2)、中间线路中的智能终端只要是相邻的均划分为同一区域；
(3)、分布式电源与馈线的公共连接点处安装智能终端。
3.根据权利要求1所述的应用于含有高渗透率分布式电源的配电

\t网的自适应智能保护方法，其特征在于：
进行所述步骤2时，流入所述区域的功率方向为正方向，流出所
述区域的功率方向为负方向；
智能终端利用电流互感器以及电压互感器检测到的线路中实时的
电压、电流参数计算出流过智能终端监测点处故障功率的大小、方向。
4.根据权利要求1所述的应用于含有高渗透率分布式电源的配电
网的自适应智能保护方法，其特征在于：
进行所述步骤2时，智能终端检测到有故障发生后立即进入保...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵庆周，李勇，曹一家，秦红三，辛建波，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43