一种适用于大规模新能源电站的多层轮级互锁孤岛保护方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于大规模新能源电站的多层轮级互锁孤岛保护方法，包括：(1)根据大规模新能源电站系统的稳定域度，确定孤岛保护特征量的定值，将系统稳定划分为多个层级；(2)根据大规模新能源电站的每个间隔的设备类型，以及出口矩阵配置，生成对应的逻辑表达式；(3)生成轮级互锁逻辑；(4)通过实时计算特征变量值，识别孤岛现象发生后系统的稳定层级，根据轮级互锁逻辑判别结果，作用于出口矩阵，保证出口跳闸的快速性、可靠性。本发明专利技术应用轮级互锁逻辑方法，防止大规模新能源电站孤岛保护过程中出现的过切问题，具有较高的自动化水平，能够简化操作流程，降低运行和维护成本，增加操作的可靠性，同时该方法具备广泛的适用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于大规模新能源电站的多层轮级互锁孤岛保护方法，属于新能源

技术介绍
新能源电站系统与传统电网电站系统相比，规模较小，为适应各个地区不同的需求，往往包含多种电力设备，例如并网开关、储能逆变器、分布式电源、负荷等。当主网由于特定原因停止供电时，新能源电站与周围的用电负荷即形成了孤岛现象，非计划性孤岛现象的发生会给系统设备和相关人员带来不可预知的危害。目前建设的新能源电站具有发电容量较大、并网方式复杂、多重储能逆变器配置等特点，当孤岛现象发生后，大规模新能源电站的多种组合方式，形成了多种运行状态，各种状态下系统的稳定特性也不尽相同，现有的孤岛保护方法往往会造成负荷和发电设备的过切现象，扩大了停电范围，降低了新能源的利用率。因此寻找一种有效的孤岛保护方法，在大规模新能源电站的各个运行方式下，均可快速、可靠的跳闸出口，同时防治保护过程中的过切现象，对于新能源有效的接入电网系统具有重要的意义。传统电力系统的轮级控制技术一般根据电压、频率的幅值、相位、滑差等特征量进行判别，当孤岛现象导致特征量超出允许的范围，并满足一定的动态条件后，认为系统进入失稳状态，进而触发保护控制装置对系统进行控制。大规模新能源电站含有大量的分布式能源，分布式能源具有不稳定、间歇性、随机性等天然特性，使得系统的稳定特性在一个较大的区间内浮动。新能源电站系统也与地理位置相关，不同地区的新能源系统，因为接入分布式能源的数量、特性的不同，而在动态特性上也有较大差异，孤岛现象发生后的电压、频率的特性也可能不同。要实现大规模新能源电站系统的孤岛保护的可靠动作，需要智能识别新能源电站当前的运行模式，实行分层多轮的控制方法，实时采集并网点、分布式电源、储能单元、负荷线路信息，进行系统稳定判别。当孤岛现象导致系统失稳后，根据预先设定的策略，定位系统所处的稳定层级，利用轮级互锁技术，联跳策略规定的一系列开关，实现快速、可靠的跳闸出口，实现系统的再平衡，同时防治保护过程中的过切现象。故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于大规模新能源电站的多层轮级互锁孤岛保护方法，以分层的方式划分微电网系统的稳定等级，以轮级互锁的技术实现系统的再平衡，实现快速、可靠的跳闸出口，防治保护过程中的过切现象。为实现上述专利技术目的，本专利技术可采用如下技术方案：一种适用于大规模新能源电站的多层轮级互锁孤岛保护方法，包括以下步骤：(1)、根据大规模新能源电站系统的稳定域度，确定孤岛保护特征量的定值，将系统稳定划分为多个层级；(2)、根据大规模新能源电站的每个间隔的设备类型，以及出口矩阵配置，生成对应的逻辑表达式；(3)、生成轮级互锁逻辑；(4)、通过实时计算特征变量值，识别孤岛现象发生后系统的稳定层级，根据轮级互锁逻辑判别结果，作用于出口矩阵：如果轮级互锁逻辑判别结果为真动作，则作用于对应层级的出口矩阵；如果轮级互锁逻辑判别结果为假动作，则闭锁对应层级的出口矩阵。进一步的，所述步骤(1)中，层级划分包括：根据大规模新能源电站中发电设备容量、负荷容量以及与配电网的连接关系，确定本系统的稳定域度，根据在大规模新能源电站系统孤岛保护特征量的定值，划分多个稳定层级LEVEL(n)。进一步的，所述步骤(2)中，生成逻辑表达式包括：根据大规模新能源电站整体系统架构，定义每个间隔的设备类型包括并网点开关SW(n)，公共连接点开关SWT(n)，母线BUS(n)，可控负荷和电源开关OP(n)；根据相同层级划分原则，将各个间隔设备归集到对应层级下，生成各层级逻辑设备表达式，LEVEL(n)：{SW(i)，BUS(j)，OP(k)，…本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于大规模新能源电站的多层轮级互锁孤岛保护方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、根据大规模新能源电站系统的稳定域度，确定孤岛保护特征量的定值，将系统稳定划分为多个层级；(2)、根据大规模新能源电站的每个间隔的设备类型，以及出口矩阵配置，生成对应的逻辑表达式；(3)、生成轮级互锁逻辑；(4)、通过实时计算特征变量值，识别孤岛现象发生后系统的稳定层级，根据轮级互锁逻辑判别结果，作用于出口矩阵：如果轮级互锁逻辑判别结果为真动作，则作用于对应层级的出口矩阵；如果轮级互锁逻辑判别结果为假动作，则闭锁对应层级的出口矩阵。

【技术特征摘要】
1.一种适用于大规模新能源电站的多层轮级互锁孤岛保护方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、根据大规模新能源电站系统的稳定域度，确定孤岛保护特征量的定值，将系统稳定划分为多个层级；(2)、根据大规模新能源电站的每个间隔的设备类型，以及出口矩阵配置，生成对应的逻辑表达式；(3)、生成轮级互锁逻辑；(4)、通过实时计算特征变量值，识别孤岛现象发生后系统的稳定层级，根据轮级互锁逻辑判别结果，作用于出口矩阵：如果轮级互锁逻辑判别结果为真动作，则作用于对应层级的出口矩阵；如果轮级互锁逻辑判别结果为假动作，则闭锁对应层级的出口矩阵。2.根据权利要求1所述的适用于大规模新能源电站的多层轮级互锁孤岛保护方法，其特征在于，所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘陈鑫，唐成虹，谭阔，温靖华，罗美玲，寿海宁，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国网宁夏电力公司，国家电网公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32