基于集中式新能源并网方式的接地保护方法及系统技术方案

本公开提供了一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法及系统，通过确定风场及光伏电站并网一次系统接线方式及相关接地方式，结合具体接地电容电流值，确定保护跳闸或选线跳闸；根据风场及光伏电站的接地方式，配置相应的过流保护及零序过流保护方案，采用对称分量法进行故障序网分析，进一步确定保护跳闸的方案；本公开确定的保护方案决定的跳闸及联跳策略对于保障快速切除故障，同时又不会引起过电压等都提出了特殊要求，同时，在选择与电力系统相统一的前提下，同时满足双方保护及安全稳定运行的需要。

Grounding protection method and system based on centralized new energy grid-connected mode

This disclosure provides a grounding protection method and system based on centralized new energy grid-connected mode. By determining the connection mode and related grounding mode of primary grid-connected system of wind field and photovoltaic power station, and combining the specific grounding capacitance current value, the protection tripping or line selection tripping are determined; according to the grounding mode of wind field and photovoltaic power station, the corresponding overcurrent protection and zero sequence overcurrent protection are configured. In this case, the symmetrical component method is used to analyze the fault sequence network and further determine the protection tripping scheme. The tripping and tripping strategies determined by the protection scheme determined in this disclosure put forward special requirements for fast fault removal without causing overvoltage, etc. At the same time, under the premise of unification of selection and power system, both sides'protection and safe and stable operation are satisfied. Needs.

【技术实现步骤摘要】
基于集中式新能源并网方式的接地保护方法及系统
本公开涉及一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是专利技术人提供的与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。随着新能源的不断发展及电网接入，其不论是从主接线方式还是继电保护配置及算法不断发展，已经有相关规范进行了界定，整套方案也是日趋成熟。如何在这些规定中选择并采用适用于本地风场或光伏接入时适用的保护及控制策略是目前面临的重要问题。但总的原则是，在保证电网安全稳定运行时，同时重视新能源接入厂站的安全运行。从目前发布的标准来看，以风场为例，其不论一次、还是二次的保护都是相较于传统保护是加强的。例如有些风场采取的是经消弧线圈接地的方式，其配置小电流接地选线装置，可选择跳闸方式。当然对于电力系统来讲，其小电流选线装置是不选择跳闸的，是为了可以保证可以在单相接地的情况下，仍可继续运行1-2个小时，但是对于风场来讲，从加强本地风机保护的角度来讲，采用这一跳闸方式可以更好的保护设备。这一保护及跳闸方案是与其并网系统保护并无冲突的，从另一个角度来讲，可以说是加强了系统安全稳定运行。但是，有的风场在单相接地电容电流大时采用的是低阻接地方式，但是这一方式与并网侧的接地方式不同，这就需要同步更改电网侧的接地及保护方式。但目前的接地保护方案并不能满足上述要求。
技术实现思路
本公开为了解决上述问题，提出了一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法及系统，本公开通过提取相应并网方式规定的保护策略，完成新能源并网方面的综合协调式保护方案。根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，包括以下步骤：确定风场及光伏电站并网一次系统接线方式及相关接地方式，结合具体接地电容电流值，确定保护跳闸或选线跳闸；根据风场及光伏电站的接地方式，配置相应的过流保护及零序过流保护方案，采用对称分量法进行故障序网分析，进一步确定保护跳闸的方案。作为进一步的限定，对于风场及光伏电站并网接线方式，优先采用单母线接线或线路-变压器组接线，对于规模超过设定值的风力发电场手变电站与电网联接超过两回线时，采用单母线分段或双母线接线方式；当风力发电场变电站装有两台及以上主变压器时，主变压器低压侧母线采用单母线分段接线，每台主变压器对应一段母线。作为进一步的限定，风力发电场变压器中性点接地方式中，主变压器高压侧中性点的接地方式应由所联接电网的中性点接地方式决定；主变压器低压侧系统，当不需要在单相接地故障条件下运行时，采用电阻接地方式，迅速切除故障；消弧线圈或接地电阻安装在变压器低压线组的中性点上，当主变压器无中性点引出时，在主变压器低压侧装设接地变压器。作为进一步的限定，集中式光伏一次并网系统接线方式中，按照光伏发电站安装总容量配置相应的电压等级，配置相应的母线接线方式。作为进一步的限定，对于集中式光伏一次并网系统，光伏发电站内小于设定电压等级的中性点采用不接地、经消弧线圈接地或小电阻接地方式；经汇聚形成光伏发电站群，其站内汇集系统采用经消弧线圈接地或小电阻接地方式。作为进一步的限定，跳闸方式与接地方式和单相接地电容电流的关系为：当接地方式为不接地，且单相接地电容电流小于设定值时，跳闸方式为风场经小电流选线跳闸，光伏电站不跳闸，当单相接地电容电流大于设定值，且接地方式为低阻接地时，利用保护跳闸。作为进一步的限定，当风场及光伏电站经低阻接地时，零序过流保护故障电流大小仅取决于其接地方式。作为进一步的限定，当风场及光伏电站的变压器低压侧经接地变压器串联低电阻接地时，风场升压变压器保护采用差动保护和常规后备保护配置；低电阻接地系统母线连接元件配置三段相过流保护及两段零序过流保护。作为进一步的限定，接地变压器及中性点接地电阻选择应满足该系统运行需要，10kV～35kV低电阻接地系统中接地电阻的选取为6Ω至30Ω。作为进一步的限定，低电阻接地系统必须且只能有一个中性点接地运行，当接地变压器或中性点电阻失去时，升压变压器的同级断路器必须同时打开。作为进一步的限定，过流保护的跳闸方式包括：接地变压器接于变电站低压侧母线，保护动作后应联跳升压变压器同侧断路器；接地变压器接于升压变压器低压侧，保护动作后应联跳供电变压器各侧断路器。作为进一步的限定，零序过流保护的跳闸方式：接地变压器接于变电站低压侧母线，保护动作后一时限跳低压侧分段，二时限联跳升压变压器同侧断路器；接地变压器接于供电变压器低压侧，保护动作后一时限跳低压侧分段，二时限联跳升压变压器各侧断路器。作为进一步的限定，接地变压器中性点上配置零序电流I段、零序电流II段保护，作为接地变压器单相接地故障的主保护和系统各出线元件单相接地故障的总后备保护。一种基于集中式新能源并网方式的接地保护系统，包括若干保护装置，所述保护装置按照上述方法中确定保护跳闸或选线跳闸和保护跳闸方案进行保护动作。与现有技术相比，本公开的有益效果为：本公开针对系统二次保护向来都是针对一次接线系统及对设备的保护要求程度综合做出的；结合一次并网接线的特点，以确定其接地方式，继而选择适用的保护案，给出工程中实用的保护配置方案；本公开根据新能源本身安全运行特点决定的特殊需要，需要结合本地实际情况选择接地及保护方案；本公开确定的保护方案决定的跳闸及联跳策略对于保障快速切除故障，同时又不会引起过电压等都提出了特殊要求，同时，在选择与电力系统相统一的前提下，同时满足双方保护及安全稳定运行的需要。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是一实施例中的风场并网一次系统图；图2是一实施例中的集中式光状并网一次系统图；图3是一实施例中新能源接地方式选择示意图；图4是双馈式异步风机一个双馈式异步风机的原理简图；图5(a)-(c)是双馈式异步风机故障附加状态分析图；图6是一实施例中风场并网时经低阻站变接地的变压器一次系统图；图7是由变压器接地方式及联接组别决定的零序保护配合图；具体实施方式：下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本公开使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。本实施例介绍了一种基于新能源并网时协调综合保护方案策略，随着新能源的不断发展及电网接入，其不论是从主接线方式还是继电保护配置及算法不断发展，已经有相关规范进行了界定，整套方案也是日趋成熟。不仅国家及行业陆续推出了相关规定，各地方也根据本省实际情况等推出相关规定。由于新能源本身安全运行特点决定的特殊需要，需要结合本地实际情况选择接地及保护方案。而由保护方案决定的跳闸及联跳策略对于保障快速切除故障，同时又不会引起过电压等都提出了特殊要求。本实施例就是通过提取相关规定，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，其特征是：包括以下步骤：确定风场及光伏电站并网一次系统接线方式及相关接地方式，结合具体接地电容电流值，确定保护跳闸或选线跳闸；根据风场及光伏电站的接地方式，配置相应的过流保护及零序过流保护方案，采用对称分量法进行故障序网分析，进一步确定保护跳闸的方案。

【技术特征摘要】
1.一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，其特征是：包括以下步骤：确定风场及光伏电站并网一次系统接线方式及相关接地方式，结合具体接地电容电流值，确定保护跳闸或选线跳闸；根据风场及光伏电站的接地方式，配置相应的过流保护及零序过流保护方案，采用对称分量法进行故障序网分析，进一步确定保护跳闸的方案。2.如权利要求1所述的一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，其特征是：对于风场及光伏电站并网接线方式，优先采用单母线接线或线路-变压器组接线，对于规模超过设定值的风力发电场手变电站与电网联接超过两回线时，采用单母线分段或双母线接线方式；当风力发电场变电站装有两台及以上主变压器时，主变压器低压侧母线采用单母线分段接线，每台主变压器对应一段母线。3.如权利要求1所述的一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，其特征是：风力发电场变压器中性点接地方式中，主变压器高压侧中性点的接地方式应由所联接电网的中性点接地方式决定；主变压器低压侧系统，当不需要在单相接地故障条件下运行时，采用电阻接地方式，迅速切除故障；消弧线圈或接地电阻安装在变压器低压线组的中性点上，当主变压器无中性点引出时，在主变压器低压侧装设接地变压器。4.如权利要求1所述的一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，其特征是：集中式光伏一次并网系统接线方式中，按照光伏发电站安装总容量配置相应的电压等级，配置相应的母线接线方式。5.如权利要求1所述的一种基于集中式新能源并网方式的接地保护方法，其特征是：对于集中式光伏一次并网系统，光伏发电站内小于设定电压等级的中性点采用不接地、经消弧线圈接地或小电阻接地方式；经汇聚形成光伏发电站群，其站内汇集系统采用经消弧线圈接地或小电阻接地方式。6.如权利要求1所述的一种基于集中式新能源并网方式的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林霞，胥晓晖，吕高科，李可，李强，田凤字，王群，张英彬，李瑶，朱新颖，揭一鸣，李崭，李扬，薛会，石磊，时永，孔令元，韩松，冯相军，廉震，王祥军，刘朋，万卫东，种法超，胡太元，王龙，栾健，刘懿，黄昊，王婷婷，陈珊，张立卓，张明智，王以泽，王舒阅，高常德，王冲，张悦，齐洁莹，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司枣庄供电公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37