含分布式电源配电网保护方法技术

本发明专利技术属于电力系统配电网继电保护技术领域，涉及一种含分布式电源配电网保护方法，该方法对于在配电网母线处接有一个或一个以上的分布式电源的情况，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，同时在该区域采用带有方向元件的定时限过电流保护方式；对于在配电网非母线之处接有至少一个分布式电源的情况，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，在其下游区域，加装过电流保护装置，并对整个区域采用反时限过电流保护方式。本发明专利技术通过对传统的电流保护配置进行了改进，保证了含ＤＧ配电系统故障的可靠切除。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统配电网继电保护
，提出了一种含分布式电源(DG)配 电网的保护方案。
技术介绍
我国配电网系统大多是单侧电源、辐射型网络，配置的保护主要是三段式的电流保 护，即电流速断、限时电流速断和定时限过电流保护，也有可能只配置两段式保护，即 电流速断和定时限过电流保护。在这种保护配置下，如果在配电网中接入分布式电源 (DG)，将会对配电网的保护产生较大的影响，可能导致保护的不正确动作。本专利技术针对分布式电源(DG)接入配电网以后对传统的配电线路电流保护产生的影 响，提出一种适用于含DG配电网的保护方案，对传统的电流保护配置进行了改进，不管 DG的输出功率如何变化，均能保证故障的可靠切除。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对DG给配电网传统电流保护带来的影响，提供一种保护方 案，通过对传统的电流保护配置进行了改进，保证了含DG配电系统故障的可靠切除。 为此，本专利技术采用如下的技术方案一种，根据分布式电源接入点的位置，采用不同的过 电流保护方式， 一种情况是在配电网母线处，接有一个或一个以上的分布式电源，另一 种情况是在配电网非母线之处接有至少一个分布式电源；对于第一种情况，在接入分布 式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，同时在该区域采用带有方向元件的 定时限过电流保护方式；对于第二种情况，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装 方向纵联保护装置，在其下游区域，加装过电流保护装置，并对整个区域采用反时限过 电流保护方式，所述的反时限过电流保护方式的整定遵循下列原则在下一级线路出口 短路时，上一级保护在动作时限上要比下一级保护高一个时间阶梯。作为优选实施方式，对于第一种情况，保留原有的定时限过电流保护设置；对于第 一种情况，新加装的方向纵联保护装置，采用弱馈保护方式。本专利技术提供的含分布式电源配电网保护方案的实质性特点是，对传统的保护配置进 行了改进，并保留了过电流保护。本方案根据DG接入点的位置，对被保护馈线进行分区。 在DG的上游区域，将配置方向纵联保护來保护整个区域，同时对该区域中的过电流保护 加装方向元件。整条馈线的过电流保护将根据DG接入位置的不同进行不同的配置如果 所有DG均接在母线处，由于在DG上游区域对电流保护加装了方向元件，DG的接入将不 会对原来DG未接入时的定时限过电流保护之间的配合产生影响，因此完全可以保留原来DG未接入时的定时限过电流保护的定值，这将给保护的整定工作带来很大的方便；如果 至少有一DG没有f在母线处，由于此时不可避免需要进行过电流保护的重新整定，为了 能更快地切除故障，将用反时限过电流保护代替定时限过电流保护。本专利技术与现有技术相比，提出了一种含分布式电源配电网保护方案，该方法所能产 生的积极效果是首先，本专利技术能够适应未来DG注入容量越來越大的要求，在大容量DG 接入情况下也能可靠动作；其次，本专利技术能够适应一些DG比如风力发电机、光伏电池等 出力随机变化比较大的情况；本专利技术切除瞬时性故障的时间也较短；最后，本专利技术原理 简单，可行性强。附图说明图1为单个DG接在母线处的保护方案示意图； 图2为多个DG均接在母线处的保护方案示意图； 图3为DG接入点不在母线处的保护方案示意图。具体实施例方式下面将结合实施例及参照附图对该专利技术的技术方案进行详细说明。 本专利技术主要针对DG接入以后对传统电流保护的影响，对原有的保护配置进行了改进， 并保留了过电流保护。根据DG接入点位置的不同，保护配置也略有区别。 1.所有DG均接在母线处当只有一个DG接到母线C处时，如图1所示。本专利技术根据DG接入的位置将馈线2 分成两个区域区域l即为DG的上游区域，由线路AB、 BC组成；区域2即为DG的下游 区域，由线路CD、 DE组成。在DG接入点的上游侧加装断路器以及保护装置5。区域1 中保护4和保护5处配置方向纵联保护(因此需要对原有的保护装置4的软件进行改进， 增加方向纵联保护功能)，当区内故障时它将瞬时动作保护整个区域；在3和4处仍然 保留定时限过电流保护，但是需要加入方向元件的功能(只需要对软件进行改进即可)。 考虑到当区域l发生故障时，如果此时DG的输出功率较小或者已经退出运行，可能导致 方向纵联保护5侧的方向元件灵敏度不足，不能动作，所以在5处还应配置弱馈保护， 以保证不管DG的输出功率如何变化，方向纵联保护都能可靠的保护整个区域l。在保护 4和5处还设置了重合闸功能，当保护4处的断路器跳闸后，将起动4处的重合闸重新恢 复供电。由于此时保护5处断路器已经断开且未重合，因此保护4只需配置一般的重合 闸，不要求有检同期功能。保护5的重合闸功能只有在保护4判为瞬时性故障时才由保 护4来起动，当然由于此时DG仍然存在，因此这里的重合闸需要检同期。如果区域l发 生的故障是瞬时性的，则在重合闸动作之后就恢复了供电。如果故障是永久性的，则故 障由过流保护3或4有选择性地切除。区域1的保护配置类似于配网系统中常用的由电 流速断和过电流保护组成的重合闸甜加速方式，只是这里用同样瞬时动作的方向纵联保 护代替了电流速断保护，这样配置之后可以大大提高瞬时性故障的切除时间。区域2是一个单端电源网络，在l、 2处仍然保留原来的定时限过电流保护，并根据 实际情况采取重合,闸前加速或后加速方式。对于没有接入DG的馈线1，还是按照传统的 重合闸前加速或后加速方式的电流保护进行配置。对馈线2进行上述保护配置以后，DG的接入将不会对馈线2原来没有DG接入时的定 时限过电流保护之间的配合产生影响，整条馈线的过电流保护完全可以保留原有的定值 和时限上的配合关系，不用重新进行整定，大大方便了整定工作。对于有多个DG接入的情况，分析方法类似。如图2所示，馈线2接有两个DG，可以 把馈线2分为三个区域，分别给区域1和2配置方向纵联保护，区域1和2中的定时限 过流保护也加装方向元件。 2.至少有一个DG不接在母线处当一条馈线上至少有一个DG不接在母线处时，如图3所示，DG接在母线B和C之间的 K,点，此时需要在K点两侧分别加装断路器和保护装置4和5。这样不可避免需要进行过 电流保护的重新整定配合，为了能在发生故障时较快地切除故障，以减小短路对DG的破 坏，可以采用反时限过电流保护方式来代替原有的定时限过电流保护方式。而对新加装 的两个保护装置4和5，也与1中介绍的方法类似，即保护5处配置方向纵联保护(与保 护3配合)，保护4处配置反时限过电流保护。对反时限过流保护的整定原则是起动电流仍然按躲开最大负荷电流來整定；同时， 为了保证保妒之间的选择性，要求在最大运行方式下，下一级线路出口短路时，上一级 保护在动作时限上要比下一级保护高一个时间阶梯"，这样即可保证在其它运行方式下 保护的动作时限均能满足选择性的要求。按照这一原则，对图3中馈线2的反时限过电 流保护进行整定配合。 .首先对区域2中1和4处的反时限保护进行整定配合，在最大运行方式下，即DG以 最大出力运行，保护l的出口发生短路时，保护l可整定为瞬时动作；为保证选择性， 此时保护4的动作时限应比保护1高出一个时间阶梯A/。这样整定以后，当DG输出功率 变小或退出运行时，保护1和4仍然能够保证可靠配合。对于区域1中2处的反时限过流保护，考虑在DG没有接入的情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含分布式电源配电网保护方法，根据分布式电源接入点的位置，采用不同的过电流保护方式，一种情况是在配电网母线处，接有一个或一个以上的分布式电源，另一种情况是在配电网非母线之处接有至少一个分布式电源；对于第一种情况，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，同时在该区域采用带有方向元件的定时限过电流保护方式；对于第二种情况，在接入分布式电源配电网的上游区域，加装方向纵联保护装置，在其下游区域，加装过电流保护装置，并对整个区域采用反时限过电流保护方式，所述的反时限过电流保护方式的整定遵循下列原则：在下一级线路出口短路时，上一级保护在动作时限上要比下一级保护高一个时间阶梯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李永丽，孙景钌，李盛伟，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]