一种基于5G的配电网分布式差动保护方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于5G的配电网分布式差动保护方法及系统，属于xx技术领域，包括：将相邻两条线路作为一个保护单元，利用后级线路方向性电流保护闭锁前级三段式方向电流保护。本发明专利技术中，本线保护又能够作为下级线路的远后备，由于下级线路对本保护具有远方闭锁功能，因此保护新方案中三段式电流保护部分均可按未接入分布式电源时整定，避免因为分布式电源的投退造成频繁改动保护定值，该方案既适用分布式电源渗透率，通过负荷平衡级控制微调虚拟阻抗，消除不匹配线路阻抗对电流负荷分配精度的影响，使得储能单元输出的电流负荷根据下垂系数进行合理分配，有效消除了不匹配线路阻抗、储能容量对SOC均衡的影响，提高了系统的扩展性和通用性。展性和通用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G的配电网分布式差动保护方法及系统


[0001]本专利技术属于xx
，尤其涉及一种基于5G的配电网分布式差动保护方法及系统。

技术介绍

[0002]电流差动保护由于原理简单可靠而广泛用做电力系统的发电机、变压器、母线和大型电动机等集中参数元件的主保护。
[0003]在当前我国电力行业发展的过程中，人们为了保障电力系统的正常运行，将一些新型微机保护的系统应用到其中，从而使得电力系统在运行的过程中不会出现相关的质量问题，给人们带来巨大的经济损失，随着分布式电源接入配电网，传统的单电源辐射状配电网变成了一个多电源系统，它彻底改变了配电系统结构与原有的故障特征，使故障后的电气量变化变得更加复杂，导致传统的保护原理和故障检测方法受到了巨大的影响，以致无法准确判断故障的位置及传统的继电保护方法无法满足要求，分布式发电对配电网保护的影响随着分布式电源的接入，原有的配电网变成了多电源系统，这对配电网中原有继电保护将产生一些不良影响，对于分布式电源接入点下游的保护装置，在下游发生故障时流过相应保护处的电流有所增加，因此，现阶段亟需一种基于5G的配电网分布式差动保护方法及系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：为了解决随着分布式电源接入配电网，传统的单电源辐射状配电网变成了一个多电源系统，它彻底改变了配电系统结构与原有的故障特征，使故障后的电气量变化变得更加复杂，导致传统的保护原理和故障检测方法受到了巨大的影响，以致无法准确判断故障的位置及传统的继电保护方法无法满足要求，分布式发电对配电网保护的影响随着分布式电源的接入，原有的配电网变成了多电源系统，这对配电网中原有继电保护将产生一些不良影响，对于分布式电源接入点下游的保护装置，在下游发生故障时流过相应保护处的电流有所增加的问题，而提出的一种基于5G的配电网分布式差动保护方法及系统。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种基于5G的配电网分布式差动保护方法，包括：
[0007]步骤S1：将相邻两条线路作为一个保护单元，利用后级线路方向性电流保护闭锁前级三段式方向电流保护；
[0008]步骤S2：当配电线路与主系统脱离孤岛运行发生故障时，由于分布式电源的容量较小，故障电流达不到三段式方向电流保护的动作值，孤岛网络将失去保护作用；
[0009]步骤S3：在靠系统侧保护安装处增设一过流保护；
[0010]步骤S4：规定电流从母线侧流向线路时为正方向，当线路无故障或是外部故障时，线路两端的电流相量和为零；
[0011]步骤S5：当线路内部故障，故障电流传到对侧时，需要经过时间延时修正后到达对端，两侧继电器对延时修正的电流相加，根据故障判据确定是否将故障线路的两端进行隔离；
[0012]步骤S6：通过负荷平衡级控制微调虚拟阻抗，消除不匹配线路阻抗对电流负荷分配精度的影响。
[0013]作为上述技术方案的进一步描述：
[0014]所述步骤S1具体为：
[0015]步骤S101：本线三段式方向电流保护动作；
[0016]步骤S102：相邻线路三段式方向电流保护不动，判为本线故障；
[0017]步骤S103：同时保护出口跳开本侧断路器，通过通信装置实现对本线对侧断路器进行远方跳闸。
[0018]其中，前级线路无开关跳开本保护P+电流段，电流段I>IDG.L.MAX收到下级线路来信0t2&&&&1tt向上级保护发信t10&，时间元件t1的主要作用是防止通信通道信号传递的时间延误而使故障线路上一级保护因接收不到闭锁信号而发生误动作，时间元件t2的主要作用是防止故障被故障线路保护切除后，故障线路保护三段式方向电流部分返回快，故障线路上级线路保护三段式方向电流部分返回慢而造成保护误动作，造成故障影响范围扩大。
[0019]作为上述技术方案的进一步描述：
[0020]所述通信装置利用基于5G网络的通信信道进行通信，从而实现两个数字化保护装置数据的交互，在5G无线终端中设置云服务器，与对端5G无线终端相连的数字化保护装置的数据能够被转发到本端的数字保护装置，从而实现两个数字化保护装置数据的交互。
[0021]作为上述技术方案的进一步描述：
[0022]所述步骤S3中的过流保护靠分布式电源侧配置，定值按躲过孤岛情况下DG所提供的最大负荷电流来整定，并由前级线路的开关状态决定其投退。
[0023]作为上述技术方案的进一步描述：
[0024]所述步骤S4具体为：
[0025]步骤S401：在电流相量向另一端传送的时候有时延；
[0026]步骤S402：当传送到另一端时电流相量和不为零时，在两侧电流相量传送中增加一个时间延时来纠正这种传送延时，使两侧电流相量到达对端时相量和仍然为零；
[0027]步骤S403：计算出时间延时参数后，在线路内部发生故障时，传送两端电流时进行时间延时修正，使电流差动达到同步的效果。
[0028]作为上述技术方案的进一步描述：
[0029]所述步骤S4还包括：
[0030]若线路内部故障，故障线路两端的电流方向都是从母线流向线路为正方向；
[0031]若线路外部故障或线路无故障，线路两端的电流方向相反，一端由母线流向线路，另一端由线路流向母线，两端电流大小相等，相位相差180度；
[0032]由基尔霍夫电流定律可知，线路在内部故障和外部故障时两者的电流相差很大；
[0033]其中，设一端电流相量为X，另一端电流相量为Y，若线路内部故障，故障线路两端的电流方向都是从母线流向线路为正方向.X+Y>0；若线路外部故障或线路无故障，线路两端的电流方向相反，一端由母线流向线路，另一端由线路流向母线，两端电流大小相等，相
位相差180度，由基尔霍夫电流定律可知X+Y＝0.由此可见，线路在内部故障和外部故障时两者的电流相差很大；
[0034]中性点不接地系统中，线路MN无故障或其外部故障，线路M端电流X＝I1，线路N端电流Y＝I2，在理想情况下：X+Y＝0，由于通道延时，X+Y≠0.通过修正对上式进行傅里叶反变换得：
[0035][0036][0037]对电流信号进行采样：
[0038][0039][0040][0041]从而能够解除时间延时参数K和T。
[0042]作为上述技术方案的进一步描述：
[0043]所述步骤S6还包括：
[0044]储能单元输出的电流负荷根据下垂系数进行合理分配；
[0045]通过SOC平衡级控制，使得各个储能单元的SOC误差以e指数曲线下降，减少误差收敛过程对系统的冲击，逐渐实现SOC均衡。
[0046]作为上述技术方案的进一步描述：
[0047]在所述步骤S6中，还进行RTDS实验，对比结果验证所提控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G的配电网分布式差动保护方法，其特征在于，包括：步骤S1：将相邻两条线路作为一个保护单元，利用后级线路方向性电流保护闭锁前级三段式方向电流保护；步骤S2：当配电线路与主系统脱离孤岛运行发生故障时，由于分布式电源的容量较小，故障电流达不到三段式方向电流保护的动作值，孤岛网络将失去保护作用；步骤S3：在靠系统侧保护安装处增设一过流保护；步骤S4：规定电流从母线侧流向线路时为正方向，当线路无故障或是外部故障时，线路两端的电流相量和为零；步骤S5：当线路内部故障，故障电流传到对侧时，需要经过时间延时修正后到达对端，两侧继电器对延时修正的电流相加，根据故障判据确定是否将故障线路的两端进行隔离；步骤S6：通过负荷平衡级控制微调虚拟阻抗，消除不匹配线路阻抗对电流负荷分配精度的影响。2.根据权利要求1所述的一种基于5G的配电网分布式差动保护方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：步骤S101：本线三段式方向电流保护动作；步骤S102：相邻线路三段式方向电流保护不动，判为本线故障；步骤S103：同时保护出口跳开本侧断路器，通过通信装置实现对本线对侧断路器进行远方跳闸。3.根据权利要求2所述的一种基于5G的配电网分布式差动保护方法，其特征在于，所述通信装置利用基于5G网络的通信信道进行通信，从而实现两个数字化保护装置数据的交互，在5G无线终端中设置云服务器，与对端5G无线终端相连的数字化保护装置的数据能够被转发到本端的数字保护装置，从而实现两个数字化保护装置数据的交互。4.根据权利要求3所述的一种基于5G的配电网分布式差动保护方法，其特征在于，所述步骤S3中的过流保护靠分布式电源侧配置，定值按躲过孤岛情况下DG所提供的最大负荷电流来整定，并由前级线路的开关状态决定其投退。5.根据权利要求4所述的一种基于5G的配电网分布式差动保护方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：步骤S401：在电流相量向另一端传送的时候有时延；步骤S402：当传送到另一端时电流相量和不为零时，在两侧电流相量传送...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智雨，朱京，高建新，闫龙川，刘庆波，牛佳宁，张宁，黄俊桦，刘兴宇，李妍，郭永和，何永远，白东霞，
申请(专利权)人：国家电网有限公司信息通信分公司，
类型：发明
国别省市：