一种适用于分布式电源接入的花瓣式电网保护方法技术

本发明专利技术属于配电网保护技术领域，尤其涉及一种适用于分布式电源接入的花瓣式电网保护方法。本发明专利技术的应用于分布式电源接入的花瓣式电网保护方法具有判据简单，容易实现的特点，能够提高故障定位以及判断的准确度，进而提高配电保护的效率以有效性。

A Petal Network Protection Method for Distributed Power Access

The invention belongs to the technical field of distribution network protection, in particular to a petal type network protection method suitable for the access of distributed power sources. The petal type network protection method applied to distributed power supply access of the invention has the characteristics of simple criterion and easy realization, can improve the accuracy of fault location and judgment, and then improve the efficiency and effectiveness of distribution protection.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于分布式电源接入的花瓣式电网保护方法
本专利技术属于配电网保护
，尤其涉及一种适用于分布式电源接入的花瓣式电网保护方法。
技术介绍
配电网花瓣形接线方式作为一种可推广的运行方式和技术方案，为全面开展世界一流配电网建设提供了新的思路和支撑手段。花瓣形电网由同一个变电站的每两回馈线通过中压开闭所手拉手环接成一个“花瓣型”中压环网；不同变电站的“花瓣”形环网彼此相切相互连接，多个“花瓣型”环网构成以变电站为中心的一朵“花”形。正常运行时，花瓣型环形配电网不跨区供电，花瓣之间的联络开关断开，变电站内的联络开关闭合，只是在故障时通过变电站内或变电站间的母线联络进行花瓣间大范围的负荷转供，并且重要负荷由于设置在花瓣之间的联络处，实现了多电源互备，因此极大地提升了供电的灵活性和可靠性。分布式电源装置是指功率为数千瓦至50MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源。这些电源由电力部门、电力用户或第3方所有，用以满足电力系统和用户特定的要求。如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电，节省输变电投资、提高供电可靠性等等。通过将分布式电源与花瓣形电网相结合能够进一步改善电网运行效率，提高电网能效，但对电网的保护方案以及结构提出了新的要求。
技术实现思路
本专利技术创造的目的在于，提供一种应用于分布式电源接入的花瓣式电网保护方法，其能够有效定位电网节点的故障位置，提高电网保护的有效性，降低电网维护成本。为实现上述目的，本专利技术创造采用如下技术方案。一种适用于分布式电源接入的花瓣式电网保护方法，包括设于花瓣形电网内的一次设备和二次设备，所述二次设备设有IC接口板以可与一次设备中的互感器连接，IC接口板同时与开关连接；二次设备还设有FTU终端以及节点终端，所述FTU终端接入主开关，所述节点终端接入主开关之外的节点开关；FTU终端和节点终端之间交换开关控制数据，所述开关控制数据包括电流保护数据、保护启动数据、一次保护和二次保护数据；FTU终端用于获取网络拓扑数据并传递至各终端，终端以网络拓扑数据以及各开关以及相邻终端的状态作为保护启动的依据，具体包括，有分布式电源的拓扑段主保护故障定位判断：若某开关对应的过流装置启动，且故障电流所指方向的所有过流装置均未启动或者虽有过流装置启动但其故障电流指向本开关，则本开关位于故障位置上侧；若某开关过流装置未启动，且一侧至少有一个过流装置启动且故障电流指向本开关，则本开关位于故障点下侧；电流方向由设置在各开关上的互感器来判断；无分布式电源的拓扑段故障定位判断：若某开关的过流装置启动，且其一侧的所有开关的过流装置均未启动，则该开关位于故障点上侧；若某开关的过流装置未启动，且相邻开关中有且只有一个开关的过流装置启动，则该开关位于故障点下侧。保护方案包括，当检测到相邻开关保护装置启动，则启动故障保护，在经过延时后重新检测故障电流以及相邻开关的保护装置状态，当故障电流存在或者保护装置启动时保持故障保护，否则停止故障保护；当通信中断节点与相邻开关的通信均中断，则闭锁所有保护，当通信中断节点与其一侧的开关通信中断，则闭锁主保护。其中对接有分支电源的支线开关的故障定位依据为：当电源侧逻辑开关的过流方向为正，则支线开关位于故障点上侧；当母线失压，则支线开关位于故障点下侧。保护方案包括还，当某个节点终端故障，节点通信中断，当该开关仅与一侧的相邻开关通信中断：该开关过流装置启动，且故障电流指向的一侧所有通信正常的开关均未启动或者有过流装置启动但其过流电流指向该开关，则本开关位于故障点下侧；该开关过流装置未启动，且其一侧通信正常的开关中，所有启动的过流装置的过流电流均不指向该开关，则该开关位于故障点下侧。其有益效果在于：本专利技术的应用于分布式电源接入的花瓣式电网保护方法具有判据简单，容易实现的特点，能够提高故障定位以及判断的准确度，进而提高配电保护的效率以有效性。附图说明图1是实施例中判据的实施结构图；图2是实施例中判据应用的配网结构图。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术创造作详细说明。本专利技术针对的是应用于分布式电源接入的花瓣形电网的保护方法，本专利技术中的实施结构如图1所示，主要通过一次设备与二次设备之间的相互配合实现。电网终端包括FTU终端和节点终端，本专利技术中各装置通过IC接口板中的I/O模块与采样模块及其互感器连接。各保护装置之间分别通过通信模块建立连接并传递数据。FTU终端控制的开关的数量一般为一个，节点终端控制的开关一般为4个以上，各终端之间互相发送和接收过流装置的状态数据、开关的启动数据、启动方向、保护启动信息等电网数据，并依据电网数据以及自身判据对电网的故障状态进行判断，并根据判据执行不同的保护启动；上述数据还可以作为电网在线拓扑分析过程的依据，以便于更及时的更新电网拓扑变换使其与实际的电网工作状态相符。对于有分布式电源的拓扑段主保护故障定位判断依据：对于上述拓扑段，或者合环运行的配电线路，当线路中发生故障时，各开关中过流装置的过流电流的方向会根据故障点位置的不同发生改变，以图2所示的电网结构为例进行说明，当故障点位于T3时，则开关K3的故障电流流向开关K2；当故障点位于T4时，则开关K3的故障电流流向K4，同时在各开关安装互感器以便于准确判断方向。对于大多数开关而言，各开关前后侧均有相应的相邻开关，仅在线路的端部设置有单侧相邻的开关。一般情况下，线路中的各开关的相邻开关的数目不会多于四个，因此可以以一个含有五位元素的集合将各开关与其相邻开关的拓扑关系进行表达，其中每个元素表示一个相邻开关，若相邻开关的数目不足四个则以零进行补充，通过离线正定以及在线搜索的方式可以便捷地获取所有开关的邻接集合。在上述基础上，可以得到配电网线路故障定位的基本判据为：A、若开关A对应的过流装置启动，且故障电流所指方向的所有过流装置均未启动或者虽有过流装置启动但其故障电流指向本开关，则开关A位于故障位置上侧；若开关B过流装置未启动，且一侧至少有一个过流装置启动且故障电流指向开关B，则开关B位于故障点下侧；电流方向由设置在各开关上的互感器来判断；B、无分布式电源的拓扑段故障定位判断：若开关C的过流装置启动，且其一侧的所有开关的过流装置均未启动，则该开关C位于故障点上侧；某开关D的过流装置未启动，且相邻开关中有且只有一个开关的过流装置启动，则该开关D位于故障点下侧。例如，当T4点发生故障时，K1开关过流装置启动且过流方向指向K2开关，同时通过互感器反馈开关K2的过流电流并非指向开关K1，此时尚不能定位开关与故障点的相对位置关系，但同时开关K3的过流装置启动且反馈得到其过流方向指向K4、K0，且开关K4、K0的过流装置均未启动，则可以定位K3位于故障点的上侧，K4开关的过流装置未启动，但其相邻的开关K3的过流装置启动且指向K4，故K4开关位于故障点的下侧，同理可判定K0位于故障点的下侧。另一种情况下，当开关T6处于闭合状态，故障点位于T4，则开关K1和K2的过流电流的状态与前一状况相同，开关K3的过流装置启动，过流装置的过流电流指向开关K4，同时开关K4的过流装置启动且过流电流方向指向开关K3，，可以确定开关K3为与故障点上侧，K4同样位于故障点上侧，开关K0的过流装置未启动，但其相邻的开关K3和开关K4的过流装置启动，因此开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于分布式电源接入的花瓣式电网保护方法，包括设于花瓣形电网内的一次设备和二次设备，其特征在于，所述二次设备设有IC接口板以可与一次设备中的互感器连接，IC接口板同时与开关连接；二次设备还设有FTU终端以及节点终端，所述FTU终端接入主开关，所述节点终端接入主开关之外的节点开关；FTU终端和节点终端之间交换开关控制数据，所述开关控制数据包括电流保护数据、保护动作数据、一次保护和二次保护数据；FTU终端用于获取网络拓扑数据并传递至各终端，终端以网络拓扑数据以及各开关以及相邻终端的状态作为保护动作的依据，具体包括，有分布式电源的拓扑段主保护故障定位判断：若某开关对应的过流装置启动，且故障电流所指方向的所有过流装置均未启动或者虽有过流装置动作但其故障电流指向本开关，则本开关位于故障位置上侧；若某开关过流装置未启动，且一侧至少有一个过流装置启动且故障电流指向本开关，则本开关位于故障点下侧；电流方向由设置在各开关上的互感器来判断；无分布式电源的拓扑段故障定位判断：若某开关的过流装置启动，且其一侧的所有开关的过流装置均未启动，则该开关位于故障点上侧；若某开关的过流装置未启动，且相邻开关中有且只有一个开关的过流装置启动，则该开关位于故障点下侧。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于分布式电源接入的花瓣式电网保护方法，包括设于花瓣形电网内的一次设备和二次设备，其特征在于，所述二次设备设有IC接口板以可与一次设备中的互感器连接，IC接口板同时与开关连接；二次设备还设有FTU终端以及节点终端，所述FTU终端接入主开关，所述节点终端接入主开关之外的节点开关；FTU终端和节点终端之间交换开关控制数据，所述开关控制数据包括电流保护数据、保护动作数据、一次保护和二次保护数据；FTU终端用于获取网络拓扑数据并传递至各终端，终端以网络拓扑数据以及各开关以及相邻终端的状态作为保护动作的依据，具体包括，有分布式电源的拓扑段主保护故障定位判断：若某开关对应的过流装置启动，且故障电流所指方向的所有过流装置均未启动或者虽有过流装置动作但其故障电流指向本开关，则本开关位于故障位置上侧；若某开关过流装置未启动，且一侧至少有一个过流装置启动且故障电流指向本开关，则本开关位于故障点下侧；电流方向由设置在各开关上的互感器来判断；无分布式电源的拓扑段故障定位判断：若某开关的过流装置启动，且其一侧的所有开关的过流装置均未启动，则该开关位于故障点上侧；若某开关的过流装置未启动，且相邻开关中有且只有一个开关的过流装置启动，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学，翁蓓蓓，秦新峰，蒋彪，梅鑫，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司，国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32