一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法技术

本发明专利技术提供一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法，包括，采集馈线上的分布式电源在某时刻下的功率值和电流值；比较分布式电源在不同时刻下的功率值和电流值，当功率值未变化且电流值不相等时，计算分布式电源的临界功率和电流变化率；比较电流变化率与断线保护动作值，判断该馈线上的分布式电源与母线之间是否发生故障；根据分布式电源的位置确定故障点位置。本发明专利技术原理简单、整定计算方便、易于实现，能够准确单相断线故障，不受馈线长度和数量的影响，具有较高的选择性、灵敏性和可靠性。

A single-phase line break protection method based on the current change rate of distributed power supply

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法
本专利技术涉及电力系统继电保护
，特别是，涉及一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法。
技术介绍
近年来，中压配电网单相短路的研究逐渐增多，不同中性点接线方式下单相短路故障特征和保护方法的研究受到广泛关注。但是，单相断线不接地故障因其特征不明显，目前对于故障特征和保护的研究均较少。然而，单相断线后会导致负荷缺相运行，产生过电压，烧毁旋转电机，尤其若单相断线故障的处置时间过长，极易引发人畜触电死亡事件的发生。单相断线故障可以分为单相断线不接地、单相断线后电源侧接地、单相断线后负荷侧接地3种，其中单相断线接地后故障特征与单相短路故障类似，可以利用单相短路故障的保护方法进行检测，但不适用于单相断线不接地故障。针对单相断线不接地故障的保护方法，部分学者利用负序电流的特征来检测单相断线，但是电气量负序分量的测量存在较大误差，影响保护效果；部分学者利用零序电压的分布特征，基于零序电压幅值差，提出了一种不受断线类型影响的保护方法；部分学者指出单相断线后故障线路存在很大的正序电流以及负序电流的变化量，可用于区分正常线路和故障线路。但是，这2种方法均需要较多的检测设备以及复杂的通讯装置。综上所述，已有研究所提出的配电网单相断线故障保护方法存在着灵敏度和适应性的问题，目前含分布式电源的配电网单相断线故障保护方面存在着较大的技术局限性，单相断线故障无法有效地识别和切除，已成为电力系统的重要安全隐患。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的不能准确识别含分布式电源的配电网单相断线故障的缺陷，从而提供一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：1.一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法，其特征在于：包括，采集馈线上的分布式电源在某时刻下的功率值和电流值；比较分布式电源在不同时刻下的功率值和电流值，当功率值未变化且电流值不相等时，计算分布式电源的临界功率和电流变化率；比较电流变化率与断线保护动作值，判断该馈线上的分布式电源与母线之间是否发生故障；根据分布式电源的位置确定故障点位置。作为本专利技术所述基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的一种优选方案，其中：所述电流变化率根据所述分布式电源的在不同时刻的电流值计算得出。作为本专利技术所述基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的一种优选方案，其中：在采集馈线上的分布式电源在某时刻下的功率值和电流值的同时，还采集该馈线上的负荷阻抗。作为本专利技术所述基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的一种优选方案，其中：所述分布式电源的所述临界功率根据所述负荷阻抗计算得出。作为本专利技术所述基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的一种优选方案，其中：所述分布式电源的临界功率按下式计算：其中，uG为馈线的母线电压矢量；ZGDk为母线与第k个分布式电源并网点之间的线路阻抗，ZTk为分布式电源升压变电抗及线路阻抗之和，ZL为负荷阻抗。作为本专利技术所述基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的一种优选方案，其中：所述断线保护动作值包括断线保护正值和断线保护负值；当所述分布式电源的功率值小于所述临界功率时，将所述电流变化率与所述断线保护正值比较；当所述分布式电源的功率值大于所述临界功率时，将所述电流变化率与所述断线保护负值比较。作为本专利技术所述基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的一种优选方案，其中：当所述电流变化率大于所述断线保护正值时，则分布式电源与母线之间的馈线发生单相断线故障，否则未发生故障；当所述电流变化率小于所述断线保护负值时，所述分布式电源与母线之间的馈线发生单相断线故障，否则未发生故障。作为本专利技术所述基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的一种优选方案，其中：所述断线保护动作值按照躲过最大馈线电压波动导致的分布式电源的电流变化率和进行整定。作为本专利技术所述基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的一种优选方案，其中：所述电流变化率和按照如下公式确定：其中，k为馈线出口电压与额定电压的比值：其中，Ur为馈线出口相电压，Un为配电网的额定相电压。作为本专利技术所述基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的一种优选方案，其中：若被测的所述分布式电源为第一个分布式电源，则故障点位于第一个分布式电源与母线之间；否则，故障点位于该分布式电源与上一个分布式电源之间。本专利技术的有益效果：1.本专利技术提供的基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法，与现有技术中的馈线电流保护相比，本专利技术采用了分布式电源变化率作为保护特征量，能够识别含分布式电源配电网的断线故障，从而提高提高电网安全性。且所需的电气量仅为分布式电源电流、功率和负荷阻抗，易于在配电网中实现，从而提高了保护的适用性。2.本专利技术提供的基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法，仅利用分布式电源电流来识别单相断线故障，无需电压信号，因此实现更为容易，适用性更好，且避免了馈线电流采集所需的设备安装以及通讯问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的流程图图2为基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法的步骤流程图；；图3为配电网故障点示意图；图4为基于分布式电源电流变化率的配电网单相断线保护方法中进行保护的逻辑图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。实施例1本实施例提供了一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法，其方法流程图如图1所示，包括，采集馈线上的分布式电源在某时刻下的功率值和电流值；比较分布式电源在不同时刻下的功率值和电流值，当功率值未变化且电流值不相等时，计算分布式电源的临界功率和电流变化率；比较电流变化率与断线保护动作值，判断该馈线上的分布式电源与母线之间是否发生故障；根据分布式电源的位置确定故障点位置。本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法，其特征在于：包括，/n采集馈线上的分布式电源在某时刻下的功率值和电流值；/n比较分布式电源在不同时刻下的功率值和电流值，当功率值未变化且电流值不相等时，计算分布式电源的临界功率和电流变化率；/n比较电流变化率与断线保护动作值，判断该馈线上的分布式电源与母线之间是否发生故障；/n根据分布式电源的位置确定故障点位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法，其特征在于：包括，
采集馈线上的分布式电源在某时刻下的功率值和电流值；
比较分布式电源在不同时刻下的功率值和电流值，当功率值未变化且电流值不相等时，计算分布式电源的临界功率和电流变化率；
比较电流变化率与断线保护动作值，判断该馈线上的分布式电源与母线之间是否发生故障；
根据分布式电源的位置确定故障点位置。


2.根据权利要求1所述的基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法，其特征在于：所述电流变化率根据所述分布式电源的在不同时刻的电流值计算得出。


3.根据权利要求1所述的基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法，其特征在于：在采集馈线上的分布式电源在某时刻下的功率值和电流值的同时，还采集该馈线上的负荷阻抗。


4.根据权利要求3所述的基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法，其特征在于：所述分布式电源的所述临界功率根据所述负荷阻抗计算得出。


5.根据权利要求4所述的基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法，其特征在于：所述分布式电源的临界功率按下式计算：



其中，uG为馈线的母线电压矢量；ZGDk为母线与第k个分布式电源并网点之间的线路阻抗，ZTk为分布式电源升压变电抗及线路阻抗之和，ZL为负荷阻抗。


6.根据权利要求1所述的基于分布式电源电流变化率的单相断线保护方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜雪，龙晓轩，刘兵，欧阳金鑫，张盛安，李华鹏，杨忠，付滨，刘俊鑫，王承政，黄明，王钟玉，黄杰东，廖燕，盛兴隆，龙航，肖扬，
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