一种基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供一种基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统，配电网包括：依次连接的高压交流母线、变压器、中压交流母线、交流线路和柔性多状态开关；柔性多状态开关包括：换流器、设置于换流器两端的直流母线和与直流母线相连的直流线路；分区保护配置系统包括：配置于高压交流母线的高压交流母线保护器、配置于变压器的变压器保护器、配置于中压交流母线的中压交流母线保护器、配置于交流线路的交流线路保护器、配置于换流器内部的换流器保护器、配置于直流母线的直流母线保护器以及配置于直流线路的直流线路保护器。本实用新型专利技术实施例通过对基于柔性多状态开关的配电网配置分区保护，实现了对整个配电网的全面有效、可靠的保护。

A Distribution Network Zoning Protection Configuration System Based on Flexible Multi-state Switch

The embodiment of the utility model provides a distribution network partition protection configuration system based on flexible multi-state switch, which comprises: successively connected high-voltage AC buses, transformers, medium-voltage AC buses, AC lines and flexible multi-state switches; flexible multi-state switches include converters, DC buses at both ends of converters and DC buses connected to DC buses. The zoning protection configuration system includes: HV AC bus protector, transformer protector, HV AC bus protector, HV AC bus protector, HV AC line protector, converter protector, HVDC bus protector and distribution. DC line protector placed in DC line. The embodiment of the utility model realizes comprehensive, effective and reliable protection of the entire distribution network by configuring zonal protection of the distribution network based on flexible multi-state switches.

【技术实现步骤摘要】
一种基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统
本技术涉及柔性配电
，具体涉及一种基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统。
技术介绍
柔性多状态开关采用电力电子新技术，与常规开关相比，不仅具备通和断两种状态，而且增加了功率连续可控状态，兼具运行模式柔性切换、控制方式灵活多样等特点，可避免常规开关倒闸操作引起的供电中断、合环冲击等问题，还能缓解电压骤降、三相不平衡现象，促进馈线负载分配的均衡化和电能质量改善，为未来智能配电网的实施提供关键技术与设备支撑。为了实现柔性多状态开关在配电网中的安全运行，如何对该配电网进行安全保护是其关键。相比于常规配电网，安装了柔性多状态开关后的配电网包括交流系统、换流器、直流系统等多个部分，任何一部分发生故障都可能影响到整个配网的运行可靠性。现有针对配电网的保护配置方案针对配电网局部进行保护，无法通过整合实现对柔性多状态开关及其所在配电网系统的整体保护配置，对整个智能配网进行全面有效、可靠的保护。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本技术实施例提出了一种基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统，用以解决现有针对配电网的保护配置方案针对配电网局部进行保护，无法通过整合对柔性多状态开关及其所在配网系统的整体保护配置，对整个智能配网进行全面有效、可靠的保护的问题。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：本技术第一方面，提供了一种基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统，所述配电网包括：依次连接的高压交流母线、变压器、中压交流母线、交流线路和柔性多状态开关；所述柔性多状态开关包括：换流器、设置于所述换流器两端的直流母线和与所述直流母线相连的直流线路；所述分区保护配置系统包括：配置于所述高压交流母线上的高压交流母线保护器、配置于所述变压器上的变压器保护器、配置于所述中压交流母线上的中压交流母线保护器、配置于所述交流线路上的交流线路保护器、配置于所述换流器内部的换流器保护器、配置于所述直流母线上的直流母线保护器以及配置于所述直流线路上的直流线路保护器。结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述换流器包括：两个换流器子模块组以及设置于所述两个换流器子模块组之间的两个桥臂电抗器，所述换流器子模块组包括：依次连接的多个换流器子模块，所述交流线路连接于所述两个桥臂电抗器之间。结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，所述高压交流母线保护器包括：高压交流母线接地保护组件，所述高压交流母线接地保护组件的一端连接所述高压交流母线，另一端接地。结合第一方面，在第一方面第三实施方式中，所述中压交流母线保护器包括：中压交流母线过电压保护组件、中压交流母线低电压保护组件和中压交流母线接地保护组件，所述中压交流母线过电压保护组件、中压交流母线低电压保护组件和中压交流母线接地保护组件组成的串联电路的一端连接所述中压交流母线，另一端接地。结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，所述变压器保护器包括：变压器过流保护组件和直流系统接地过流保护组件；所述变压器过流保护组件与所述变压器串联，且设置于所述变压器的高压侧；所述直流系统接地过流保护组件设置于所述变压器的接地端。结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述交流线路保护器包括：交流线路过流保护组件、交流线路差动保护组件和交流线路零序电流保护组件；所述交流线路过流保护组件串联于所述交流线路，所述交流线路差动保护组件与所述交流线路并联，所述交流线路零序电流保护组件的一端连接交流线路，另一端接地。结合第一方面第一实施方式，在第一方面第六实施方式中，所述换流器保护器包括：桥臂差动保护组件、桥臂过流保护组件和桥臂电抗差动保护组件，所述桥臂差动保护组件并联于所述换流器子模块组的两端，或并联于所述换流器子模块组和桥臂电抗器组成的串联电路的两端，所述桥臂过流保护组件串联于所述换流器子模块组与桥臂电抗器之间，所述桥臂电抗差动保护组件并联于所述换流器子模块组或所述桥臂电抗器的两端。结合第一方面，在第一方面第七实施方式中，所述直流母线保护器包括：直流母线差动保护组件、直流母线低压保护组件、直流母线过压保护组件和直流母线电压不平衡保护组件；所述直流母线差动保护组件串联于所述直流母线，所述直流母线低压保护组件、直流母线过压保护组件和直流母线电压不平衡保护组件组成的第二串联电路的一端连接所述直流母线，另一端接地。结合第一方面，在第一方面第八实施方式中，所述直流线路保护器包括：直流线路差动保护组件和直流线路过流保护组件，所述直流线路差动保护组件与所述直流线路过流保护组件均串联于所述直流线路。本技术技术方案，与现有技术相比，至少具有如下优点：本技术实施例提供了一种基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统，配电网包括：依次连接的高压交流母线、变压器、中压交流母线、交流线路和柔性多状态开关，柔性多状态开关包括：换流器、设置于换流器两端的直流母线和与直流母线相连的直流线路，分区保护配置系统通过在高压交流母线上配置高压交流母线保护器、在变压器上配置变压器保护器、在中压交流母线上配置中压交流母线保护器、在交流线路上配置交流线路保护器、在换流器内部配置换流器保护器、在直流母线上配置直流母线保护器以及在直流线路上配置直流线路保护器，实现了包含柔性多状态开关的智能配电网协调优化分区保护框架，结合常规配网保护配置和柔性多状态开关内部保护配置，实现了对整个智能配网的全面有效、可靠的保护。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例中基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统的一个具体示例的拓扑图；图2为本技术实施例中配电网的一个具体示例的拓扑图；图3为本技术实施例中配电网的另一个具体示例的拓扑图；图4为本技术实施例中配电网的另一个具体示例的拓扑图；图5为本技术实施例中高压交流母线、变压器、中压交流母线及交流线路的保护配置的一个具体示例的拓扑图；图6为本技术实施例中换流器的保护配置的一个具体示例的拓扑图；图7为本技术实施例中直流母线和直流线路的保护配置的一个具体示例的拓扑图；图8为本技术实施例中基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统的另一个具体示例的拓扑图。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统，其特征在于，所述配电网包括：依次连接的高压交流母线、变压器、中压交流母线、交流线路和柔性多状态开关；所述柔性多状态开关包括：换流器、设置于所述换流器两端的直流母线和与所述直流母线相连的直流线路；所述分区保护配置系统包括：配置于所述高压交流母线上的高压交流母线保护器、配置于所述变压器上的变压器保护器、配置于所述中压交流母线上的中压交流母线保护器、配置于所述交流线路上的交流线路保护器、配置于所述换流器内部的换流器保护器、配置于所述直流母线上的直流母线保护器以及配置于所述直流线路上的直流线路保护器。

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性多状态开关的配电网分区保护配置系统，其特征在于，所述配电网包括：依次连接的高压交流母线、变压器、中压交流母线、交流线路和柔性多状态开关；所述柔性多状态开关包括：换流器、设置于所述换流器两端的直流母线和与所述直流母线相连的直流线路；所述分区保护配置系统包括：配置于所述高压交流母线上的高压交流母线保护器、配置于所述变压器上的变压器保护器、配置于所述中压交流母线上的中压交流母线保护器、配置于所述交流线路上的交流线路保护器、配置于所述换流器内部的换流器保护器、配置于所述直流母线上的直流母线保护器以及配置于所述直流线路上的直流线路保护器。2.根据权利要求1所述的分区保护配置系统，其特征在于，所述换流器包括：两个换流器子模块组以及设置于所述两个换流器子模块组之间的两个桥臂电抗器，所述换流器子模块组包括：依次连接的多个换流器子模块，所述交流线路连接于所述两个桥臂电抗器之间。3.根据权利要求1所述的分区保护配置系统，其特征在于，所述高压交流母线保护器包括：高压交流母线接地保护组件，所述高压交流母线接地保护组件的一端连接所述高压交流母线，另一端接地。4.根据权利要求1所述的分区保护配置系统，其特征在于，所述中压交流母线保护器包括：中压交流母线过电压保护组件、中压交流母线低电压保护组件和中压交流母线接地保护组件，所述中压交流母线过电压保护组件、中压交流母线低电压保护组件和中压交流母线接地保护组件组成的串联电路的一端连接所述中压交流母线，另一端接地。5.根据权利要求1所述的分区保护配置系统，其特征在于，所述变压器保护器包括：变压器过流保护组件和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永征，邓占锋，赵国亮，蔡林海，陆振纲，戴朝波，宋洁莹，许烽，王朝亮，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国网浙江省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11