分布式光伏并网区域保护方法技术

本发明专利技术涉及一种分布式光伏并网区域保护方法，包括：组建分布式光伏电源并网保护系统，由电网调度站发布指令控制各分布式光伏电源的并网与切除，实施主保护和区域后备保护的双重保护。本发明专利技术专门针对大量分布式光伏电源并网的情况，既能有效实现电网调度站对各分布式光伏电源的控制，又能根据实际情况切除本级分布式光伏电源以实现主保护、切除从属的各分布式光伏电源以实现区域后备保护，为分布式光伏电源并入电网的安全稳定运行提供了保障，为并网设备安装和维护提供了便利，将对分布式光伏电源的并网工作带来极大的推动作用。

【技术实现步骤摘要】
分布式光伏并网区域保护方法
本专利技术涉及一种分布式光伏并网区域保护方法，属于电网

技术介绍
据申请人所知，大量分布式光伏电源并网后，带来了许多新的保护问题：多端电源供电、较小的短路电流、以及孤岛运行后的快速离网等。同时，现有系统基本上已采用了新一代的分布式光伏并网接口装置(例如，申请号201310527109.6申请公布号CN103545931A名称为《一种分布式光伏发电并网接口装置》的中国专利技术专利申请)。然而，现有技术尚未存在专门针对光伏电源并网发生故障的主保护和区域后备保护的双保护技术手段，亟待研发。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种分布式光伏并网区域保护方法，能够实施针对分布式光伏并网的主保护和区域后备保护。本专利技术解决其技术问题的技术方案如下：一种分布式光伏并网区域保护方法，涉及一组分布式光伏电源，分布式光伏电源分别具有光伏并网接口装置；光伏并网接口装置包括处理器，以及分别与处理器通信连接的监测单元、通讯单元、交换单元、装置接口单元；交换单元含有上行接口和下行接口；装置接口单元与相应分布式光伏电源的各装置通信连接；保护方法包括以下步骤：第一步、从主电网引出至少一条接入线路，每条接入线路分别设有一组接入点，接入点的级别跟接入点与主电网的距离远近相关联：与主电网的距离越近则接入点的级别越高，与主电网的距离越远则接入点的级别越低；相邻两接入点之间分别设有第一开关保护器，第一开关保护器的级别与该相邻两接入点中级别较高者的级别相同；分布式光伏电源的光伏并网接口装置分别经第二开关保护器与预设接入点连接，第二开关保护器的受控端与光伏并网接口装置连接；分布式光伏电源及其光伏并网接口装置的级别与该预设接入点的级别相同；将最高级别光伏并网接口装置的通讯单元与外部电网调度站通信连接；将其余级别光伏并网接口装置的交换单元上行接口与上一级光伏并网接口装置的交换单元下行接口通信连接；转至第二步；第二步、最高级别光伏并网接口装置经通讯单元接收外部电网调度站的指令，并经交换单元将该指令逐级下发至其余级别光伏并网接口装置；各级别光伏并网接口装置的处理器分别进行判断：当指令为指示当前分布式光伏电源并网时，当前分布式光伏电源的光伏并网接口装置控制相应第二开关保护器合闸，使当前分布式光伏电源与接入线路连接；当指令为指示切除当前分布式光伏电源时，当前分布式光伏电源的光伏并网接口装置控制相应第二开关保护器断开，使当前分布式光伏电源被切除；当未接到指令或指令与当前分布式光伏电源无关时，当前分布式光伏电源的光伏并网接口装置无动作；转至第三步；第三步、光伏并网接口装置的监测单元监测上一级第一开关保护器的状态，当上一级第一开关保护器的状态为断开时，该光伏并网接口装置控制相应第二开关保护器断开、使相应分布式光伏电源被切除，同时该光伏并网接口装置通过交换单元向直接和间接从属于本级的光伏并网接口装置下发切除指令，收到切除指令的光伏并网接口装置控制与其连接的第二开关保护器断开、使相应分布式光伏电源被切除；同时，光伏并网接口装置的监测单元还监测该光伏并网接口装置与相应第二开关保护器之间连接线路的状态，当状态为有故障时，该光伏并网接口装置控制相应第二开关保护器断开、使相应分布式光伏电源被切除；第四步、判断是否继续保护，若是则转至第二步，若否则保护方法结束。本专利技术进一步完善的技术方案如下：优选地，在第一步已结束且在转至第二步之前，还包括智能识别步骤：S1.其余级别光伏并网接口装置分别生成含有当前光伏并网接口装置信息的报文，其余级别光伏并网接口装置通过其交换单元分别向上一级光伏并网接口装置上送自己生成的报文、并转送自己接到的报文；转至S2；S2.最高级别和其余级别光伏并网接口装置分别根据自己接到的所有报文，记录直接和间接从属于本级的光伏并网接口装置、作为下发指令的依据；智能识别结束。优选地，第二步中，各级别光伏并网接口装置处理器分别进行判断的步骤还包括：当指令为检修当前分布式光伏电源时，当前分布式光伏电源的光伏并网接口装置控制相应第二开关保护器断开、使当前分布式光伏电源被切除，同时当前分布式光伏电源的光伏并网接口装置通过交换单元向直接和间接从属于本级的光伏并网接口装置下发切除指令，收到切除指令的光伏并网接口装置控制与其连接的第二开关保护器断开、使相应分布式光伏电源被切除。优选地，第三步中，对于上一级第一开关保护器状态的监测动作时间按0.2秒级别进行配置；对于光伏并网接口装置与相应第二开关保护器之间连接线路状态的监测动作时间按0秒级别进行配置；对于光伏并网接口装置通过交换单元向直接和间接从属于本级的光伏并网接口装置下发切除指令直至相应分布式光伏电源被切除的动作时间为0.2－0.5秒。优选地，第三步中，光伏并网接口装置采用距离保护装置进行监测。优选地，在光伏并网接口装置中，处理器包括相互通信连接的DSP和CPU，DSP分别与监测单元、交换单元通信连接，CPU分别与通讯单元、交换单元、装置接口单元通信连接。更优选地，监测单元包括分别与DSP通信连接的交流量采集子单元、电能质量监测子单元、保护逻辑判断子单元、测控子单元、报告录波存储子单元、时钟管理对时子单元、开入开出子单元、电池管理子单元。更优选地，通讯单元包括以太网接口和/或GPRS通讯模块。更优选地，上行接口和下行接口分别为以太网接口。本专利技术专门针对大量分布式光伏电源并网的情况，既能有效实现电网调度站对各分布式光伏电源的控制，又能根据实际情况切除本级分布式光伏电源以实现主保护、切除从属的各分布式光伏电源以实现区域后备保护，为分布式光伏电源并入电网的安全稳定运行提供了保障，为并网设备安装和维护提供了便利，将对分布式光伏电源的并网工作带来极大的推动作用。附图说明图1为本专利技术实施例的示意图。图2为图1实施例光伏并网接口装置的示意图。图3为图1实施例研究过程中单个DG接入电网的示意图。图4为图1实施例研究过程中多个DG接入电网的示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。但是本专利技术不限于所给出的例子。实施例如图1至图2所示，本实施例分布式光伏并网区域保护方法，涉及一组分布式光伏电源(DG1－DG7)，各分布式光伏电源分别具有光伏并网接口装置；光伏并网接口装置包括处理器，以及分别与处理器通信连接的监测单元、通讯单元、交换单元、装置接口单元(也即图2的串口扩展模块)；交换单元含有上行接口和下行接口；装置接口单元经串口与相应分布式光伏电源的各装置通信连接。本实施例保护方法包括以下步骤：第一步、从主电网引出至少一条接入线路(Line1、Line2)，每条接入线路分别设有一组接入点(a－h)，接入点的级别跟接入点与主电网的距离远近相关联：与主电网的距离越近则接入点的级别越高，与主电网的距离越远则接入点的级别越低(a＞b＞c＞d＞e)；相邻两接入点之间分别设有第一开关保护器(K1，K2，K4，K6，K9)，第一开关保护器的级别与该相邻两接入点中级别较高者的级别相同(如K1级别与接入点a相同)；分布式光伏电源的光伏并网接口装置分别经第二开关保护器(K3，K5，K7，K10)与预设接入点连接，第二开关保护器的受控端与光伏并网接口装置连接；分布式光伏电源及其光伏并网本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式光伏并网区域保护方法，其特征是，涉及一组分布式光伏电源，所述分布式光伏电源分别具有光伏并网接口装置；所述光伏并网接口装置包括处理器，以及分别与处理器通信连接的监测单元、通讯单元、交换单元、装置接口单元；所述交换单元含有上行接口和下行接口；所述装置接口单元与相应分布式光伏电源的各装置通信连接；所述保护方法包括以下步骤：第一步、从主电网引出至少一条接入线路，每条接入线路分别设有一组接入点，接入点的级别跟接入点与主电网的距离远近相关联：与主电网的距离越近则接入点的级别越高，与主电网的距离越远则接入点的级别越低；相邻两接入点之间分别设有第一开关保护器，所述第一开关保护器的级别与该相邻两接入点中级别较高者的级别相同；所述分布式光伏电源的光伏并网接口装置分别经第二开关保护器与预设接入点连接，所述第二开关保护器的受控端与光伏并网接口装置连接；所述分布式光伏电源及其光伏并网接口装置的级别与该预设接入点的级别相同；将最高级别光伏并网接口装置的通讯单元与外部电网调度站通信连接；将其余级别光伏并网接口装置的交换单元上行接口与上一级光伏并网接口装置的交换单元下行接口通信连接；转至第二步；第二步、最高级别光伏并网接口装置经通讯单元接收外部电网调度站的指令，并经交换单元将该指令逐级下发至其余级别光伏并网接口装置；各级别光伏并网接口装置的处理器分别进行判断：当指令为指示当前分布式光伏电源并网时，当前分布式光伏电源的光伏并网接口装置控制相应第二开关保护器合闸，使当前分布式光伏电源与接入线路连接；当指令为指示切除当前分布式光伏电源时，当前分布式光伏电源的光伏并网接口装置控制相应第二开关保护器断开，使当前分布式光伏电源被切除；当未接到指令或指令与当前分布式光伏电源无关时，当前分布式光伏电源的光伏并网接口装置无动作；转至第三步；第三步、所述光伏并网接口装置的监测单元监测上一级第一开关保护器的状态，当上一级第一开关保护器的状态为断开时，该光伏并网接口装置控制相应第二开关保护器断开、使相应分布式光伏电源被切除，同时该光伏并网接口装置通过交换单元向直接和间接从属于本级的光伏并网接口装置下发切除指令，收到切除指令的光伏并网接口装置控制与其连接的第二开关保护器断开、使相应分布式光伏电源被切除；同时，所述光伏并网接口装置的监测单元还监测该光伏并网接口装置与相应第二开关保护器之间连接线路的状态，当所述状态为有故障时，该光伏并网接口装置控制相应第二开关保护器断开、使相应分布式光伏电源被切除；第四步、判断是否继续保护，若是则转至第二步，若否则保护方法结束。...

【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏并网区域保护方法，其特征是，涉及一组分布式光伏电源，所述分布式光伏电源分别具有光伏并网接口装置；所述光伏并网接口装置包括处理器，以及分别与处理器通信连接的监测单元、通讯单元、交换单元、装置接口单元；所述交换单元含有上行接口和下行接口；所述装置接口单元与相应分布式光伏电源的各装置通信连接；所述保护方法包括以下步骤：第一步、从主电网引出至少一条接入线路，每条接入线路分别设有一组接入点，接入点的级别跟接入点与主电网的距离远近相关联：与主电网的距离越近则接入点的级别越高，与主电网的距离越远则接入点的级别越低；相邻两接入点之间分别设有第一开关保护器，所述第一开关保护器的级别与该相邻两接入点中级别较高者的级别相同；所述分布式光伏电源的光伏并网接口装置分别经第二开关保护器与预设接入点连接，所述第二开关保护器的受控端与光伏并网接口装置连接；所述分布式光伏电源及其光伏并网接口装置的级别与该预设接入点的级别相同；将最高级别光伏并网接口装置的通讯单元与外部电网调度站通信连接；将其余级别光伏并网接口装置的交换单元上行接口与上一级光伏并网接口装置的交换单元下行接口通信连接；转至第二步；第二步、最高级别光伏并网接口装置经通讯单元接收外部电网调度站的指令，并经交换单元将该指令逐级下发至其余级别光伏并网接口装置；各级别光伏并网接口装置的处理器分别进行判断：当指令为指示当前分布式光伏电源并网时，当前分布式光伏电源的光伏并网接口装置控制相应第二开关保护器合闸，使当前分布式光伏电源与接入线路连接；当指令为指示切除当前分布式光伏电源时，当前分布式光伏电源的光伏并网接口装置控制相应第二开关保护器断开，使当前分布式光伏电源被切除；当未接到指令或指令与当前分布式光伏电源无关时，当前分布式光伏电源的光伏并网接口装置无动作；转至第三步；第三步、所述光伏并网接口装置的监测单元监测上一级第一开关保护器的状态，当上一级第一开关保护器的状态为断开时，该光伏并网接口装置控制相应第二开关保护器断开、使相应分布式光伏电源被切除，同时该光伏并网接口装置通过交换单元向直接和间接从属于本级的光伏并网接口装置下发切除指令，收到切除指令的光伏并网接口装置控制与其连接的第二开关保护器断开、使相应分布式光伏电源被切除；同时，所述光伏并网接口装置的监测单元还监测该光伏并网接口装置与相应第二开关保护器之间连接线路的状态，当所述状态为有故障时，该光伏并网接口装置控制相应第二开关保护器断开、使相应分布式光伏电源被切除；第四步、判断是否继续保护，若是则转...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓宇，孙幸立，许平，
申请(专利权)人：南京能迪电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32