适用于配网保护及损耗最小的分布式电源容量配置方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于配网保护及损耗最小的分布式电源容量配置方法，包括以下步骤：步骤1：根据配网网架结构及设备参数和故障位置设置，得到配网故障电流与分布式电源容量之间关系的数学模型；步骤2：通过分析分布式电源的接入及配置容量对不同位置处保护装置运行影响，得到分布式电源的最大配置容量；步骤3：在最大配置容量的范围内以配网网损最小为优化目标得到分布式电源的最优配置容量。本方法可以尽最大可能充分利用分布式电源，同时可以避免分布式电源注入对继保装置运行的不良影响，另外通过优化配置分布式电源的容量，最大减少分布式电源接入对网损的贡献量。

【技术实现步骤摘要】
适用于配网保护及损耗最小的分布式电源容量配置方法
本专利技术涉及配网保护
，特别涉及一种适用于配网保护及损耗最小的分布式电源容量配置方法。
技术介绍
随着传统能源的日益匮乏、环境污染的日益严重、人们对环境质量的要求日益提高，加速了新型无污染可再生能源的探索以及大量使用。分布式电源的使用得到迅猛发展。分布式电源不仅能提高供电可靠性、改善电能质量、还具有环保节能性、高效性、灵活性和经济性等优点。高渗透率的分布式电源接入配网使得配网由单电源辐射状结构变为多电源系统，故障电流方向、大小都将发生变化。随着分布式电源大容量，多数量的接入配网，对配网传统三段电流保护提出了挑战。目前，提出了许多分布式电源接入配网后保护方案，归纳起来大致两种：一种是应用通信网络实现配网保护间的信息交换；另一种是基于目前的配网配置，提出保护整定的新方法。第一种方法对通信的依赖程度很高，一旦通信失败，整个保护系统就要失败，目前该方法不可取。第二种方法提出的大部分的保护新方案并没有充分考虑分布式电源的运行工况，且分布式电源的出力具有随机性、间歇性不能准确的预测分布式电源的出力情况，所以保护整定的新方法潜在很大的危险性，目前也不可取。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种适用于配网保护及损耗最小的分布式电源容量配置方法，能够在保证配网保护适用于配网保护装置安全可靠稳定运行,同时兼顾配网网损最小的情况下，采用优化算法得到既不影响电流保护安全可靠运行，又不会增加太多配网损耗的分布式电源的配置容量。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：该种适用于配网保护及损耗最小的分布式电源容量配置方法，包括以下步骤：步骤1：根据配网网架结构及设备参数和故障位置设置，得到配网故障电流与分布式电源容量之间关系的数学模型；步骤2：通过分析分布式电源的接入及配置容量对不同位置处保护装置运行影响，得到分布式电源的最大配置容量；步骤3：在最大配置容量的范围内以配网网损最小为优化目标得到分布式电源的最优配置容量。进一步，所述步骤1中，需要建立故障电流I和分布式电源容量S之间的数学关系I＝f(S)，分别计算流过故障点的电流。进一步，在步骤2中，当I1set＝If'时，求出分布式电源的最大配置容量Smax，即流过保护的短路电流不会超过其保护Ⅰ段的整定值，其中，If’为电源接入配网故障电流，Iset1为设定电流。进一步，所述步骤3中，以配网网损最小为约束目标，采用优化算法得到分布式电源最优配置容量。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过对分布式电源容量的配置，可以尽最大可能充分利用分布式电源，同时可以避免分布式电源注入对继保装置运行的不良影响，另外通过优化配置分布式电源的容量，最大减少分布式电源接入对网损的贡献量。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中：图1为本专利技术的流程框图；图2为实施例1的分布式电源没有接入配网的故障电流分析图；图3为实施例1的分布式电源接入配网故障电流分析图。具体实施方式以下将参照附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术的适用于配网保护及损耗最小的分布式电源容量配置方法，包括以下步骤：步骤1：根据配网网架结构及设备参数和故障位置设置，得到配网故障电流与分布式电源容量之间关系的数学模型；该步骤中，需要建立故障电流I和分布式电源容量S之间的数学关系I＝f(S)，分别计算流过故障点的电流。步骤2：通过分析分布式电源的接入及配置容量对不同位置处保护装置运行影响，得到分布式电源的最大配置容量；该步骤中，当I1set＝If'时，求出分布式电源的最大配置容量Smax，即流过保护的短路电流不会超过其保护Ⅰ段的整定值，其中，If’为电源接入配网故障电流，Iset1为设定电流。步骤3：在最大配置容量的范围内以配网网损最小为优化目标得到分布式电源的最优配置容量，该步骤中，以配网网损最小为约束目标，采用优化算法得到分布式电源最优配置容量。具体实施例1：图2为某现场分布式电源没有接入配网的故障电流分析图；图3为分布式电源接入配网故障电流分析图。在图2的f3处发生故障，根据本专利技术的方法，具体计算过程如下：步骤1：建立故障电流(I)和分布式电源容量(S)之间的数学关系I＝f(S)，分别计算流过故障点的电流。图2中分布式电源没有接入配网的故障电流If：式中，U：系统电压；Zs：系统阻抗：Z1：第一段配网线阻抗：Z2：第二段配网线阻抗；Z3：第三段配网线阻抗；图3中分布式电源接入配网故障电流If'：式中：Udg：分布式电源电压；Zdg：分布式电源阻抗；公式(2)通过数学运算，可以简化为模式；(3)式中：S：分布式电源容量；a、b、c、d分别为简化系数；装置保护3的Ⅰ段原则保线路末端故障增定，得到保护定值I1set＝k1relIf；(4)式中：可靠系数；步骤2：曲线求解，当I1set＝If'时，可求出分布式电源的最大配置容量Smax，即流过保护3的短路电流不会超过其保护Ⅰ段的整定值。步骤3：以配网网损最小为约束目标，采用优化算法得到分布式电源最优配置容量。设分布式电源接入配网的位置是固定的，如图2、3所示，计算分布式电源接入配网后网损的增加量ΔPLossSdg2＝Pdg2+Qdg2；(6)其中，M是分布式电源接入配网里电源的距离；Pl、Ql是负荷Load的有功无功功率；Pdg为分布式电源有功功率；Qdg为分布式电源无功功率。以公式(5)min(ΔPLoss)网损最小为优化目标，Smax为约束条件，求解得到分布式电源的最优配置容量。分布式电源接入配网后，会引起配网潮流发生变化，随之会引起配网网损发生变化，使得配网网损不仅与负荷有关还与分布式电源的装设位置和容量有关系。当含分布式电源的配网发生故障时，由于分布式电源注入电流的影响会导致保护装置的拒动或误动，造成设备损坏停电的事故。本专利技术提出了一种适用于配网保护及损耗最小的分布式电源容量配置方法，根据分布式电源接入配网的位置和故障的位置，分别计算含分布式电源和不含分布式电源的电流保护的保护定值，通过曲线求解的数学方法确定分布式电源的配置容量范围，然后以分布式电源接入配网后网损最小为约束目标，采用优化算法计算，最后得到分布式电源的最优配置容量。本方法是基于配网的拓扑结构和配网的设备参数,在保证继电保护的选择性、速动性、灵敏性、可靠性前提下，同时还兼顾配网网损最小，通过在配网的不同位置设置故障,得到分布式电源最优的配置容量。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适用于配网保护及损耗最小的分布式电源容量配置方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：根据配网网架结构及设备参数和故障位置设置，得到配网故障电流与分布式电源容量之间关系的数学模型；步骤2：通过分析分布式电源的接入及配置容量对不同位置处保护装置运行影响，得到分布式电源的最大配置容量；步骤3：在最大配置容量的范围内以配网网损最小为优化目标得到分布式电源的最优配置容量。

【技术特征摘要】
1.适用于配网保护及损耗最小的分布式电源容量配置方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：根据配网网架结构及设备参数和故障位置设置，得到配网故障电流与分布式电源容量之间关系的数学模型；步骤2：通过分析分布式电源的接入及配置容量对不同位置处保护装置运行影响，得到分布式电源的最大配置容量；步骤3：在最大配置容量的范围内以配网网损最小为优化目标得到分布式电源的最优配置容量。2.如权利要求1所述的适用于配网保护及损耗最小的分布式电源容量配置方法，其特征在于：所述步骤1中，需要建立故障电流I和分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚维，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52