一种多电源接入变电站防孤岛运行系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多电源接入变电站防孤岛运行系统，包括光伏变电站、电网、并网开关，所述光伏变电站与电网之间连接并网开关；还包括防孤岛运行监控装置，所述防孤岛运行监控装置分别与光伏变电站、并网开关、电网连接；所述防孤岛运行监控装置包括光纤电流差动保护模块、方向过流保护模块、安全自动切换模块，所述光纤电流差动保护模块与电网连接，所述方向过流保护模块串联在光伏变电站输出线与电网进线之间，安全自动切换装置与并网开关连接。系统发生线路故障、主变故障以及母线故障时能快速准确的通过判断开关位置切断并网的小电源，避免发生孤岛运行，损坏用户电气设备以及系统不稳定运行。更好的维护用户供电，降低用户的损失。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种多电源接入变电站防孤岛运行系统，包括光伏变电站、电网、并网开关，所述光伏变电站与电网之间连接并网开关；还包括防孤岛运行监控装置，所述防孤岛运行监控装置分别与光伏变电站、并网开关、电网连接；所述防孤岛运行监控装置包括光纤电流差动保护模块、方向过流保护模块、安全自动切换模块，所述光纤电流差动保护模块与电网连接，所述方向过流保护模块串联在光伏变电站输出线与电网进线之间，安全自动切换装置与并网开关连接。系统发生线路故障、主变故障以及母线故障时能快速准确的通过判断开关位置切断并网的小电源，避免发生孤岛运行，损坏用户电气设备以及系统不稳定运行。更好的维护用户供电，降低用户的损失。【专利说明】—种多电源接入变电站防孤岛运行系统
本专利技术公开了一种多电源接入变电站防孤岛运行系统，尤其涉及一种分布式电源并网发电的变电所的防孤岛运行装置，属于电力辅助设备领域。
技术介绍
光伏电厂和秸杆电厂越来越多的在电网中接入，小电源的接入会给电网造成非计划性孤岛现象发生，非计划性孤岛现象发生时，由于系统供电状态未知，将造成以下不利影响:①可能危及电网设施维护人员和用户的人身安全干扰电网的正常合闸电网不能控制孤岛中的电压和频率，从而损坏配电设备和用户设备。按照《国家电网公司光伏变电站接入电网技术规定》第8.2条要求:光伏变电站必须具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力，其防孤岛保护应与电网侧线路保护相配合。非计划性孤岛现象的发生是严格禁止的。根据此要求需要研究符合要求的能与主网备自投、线路保护及主变保护配合的安全方案。该种安全方案主要依靠安全自动装置的研发，根据不同的电网一次主接线和保护配置而选择不同或者说更加合适的安全方案。该科技项目随着分布式电源的越来越多而具有广阔的应用前景。孤岛运行和孤岛运行的危害:当包含DG的配电系统由于某种原因引起跳闸，使得包含有一个或多个DG的一部分配网与主系统分开，形成一个独立的区域，称之为孤岛。孤岛运行的危害:孤岛中的电压和频率无法控制，造成用户设备损坏；孤岛中的线路仍然带电，威胁检修人员人身安全；非同期合闸时，对逆变电源和其他设备冲击大。目前，国外的防孤岛保护是利用输出功率扰动法原理生产出的光伏并网逆变器实现的，安装于并网的光伏站内，而非光伏变电站的防孤岛保护主要靠低频低压解列装置实现，而国内现有的防孤岛保护装置也均是主要是靠频率电压检测来判断来实现的。国内外的分布式电源的防孤岛保护均主要安装于并网的分布式电源电厂内，而非安装于并网的系统变电站内，对于系统变电站的保护配置以及运行方式带来很大麻烦，随着分布式电源越来越多，需要在系统变电站内采取防孤岛运行的安全方案，因此需要研究一种能根据实际的电网一次主接线和保护配置来采取更加合适的安全方案实现快速跳开并网开关的安全自动装置来实现分布电源的安全稳定运行。国外的光伏并网逆变器安装于光伏站内不受电力系统的控制，运行维护和管理水平都不可控，需要有一种可靠的能安装在变电所快速跳开并网开关，维护电力系统的安全稳定。国内的南瑞继保的PCS9658故障解列装置也是作为分布式电源防孤岛保护的装置，它的工作原理是利用频率检测方法和电压检测方法，通过对高频低频和频率变化率以及过电压、低电压和电压相位突变等电气量进行与定值判比较来判断断电力系统是否发生故障决定是否联切电源并网开关。该技术主要存在问题是:频率和电压的定值不好整定，而且根据负荷情况，如果小电源正好能维持负荷平衡，则电压与频率与正常时的变化不大，不好界定，定值灵敏度太高，容易在系统受扰动时也发生误动，灵敏度太低容易发生故障时拒动。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种多电源接入变电站防孤岛运行系统，通过在电网与光伏变电站之间设置防孤岛运行装置，解决了现有技术中形成独立的孤岛时，不能快速准确跳开小电源与系统连接点的断路器的问题。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是: 一种多电源接入变电站防孤岛运行系统，包括光伏变电站、电网、并网开关，所述光伏变电站与电网之间连接并网开关；还包括防孤岛运行监控装置，所述防孤岛运行监控装置分别与光伏变电站、并网开关、电网连接；所述防孤岛运行监控装置包括光纤电流差动保护模块、方向过流保护模块、安全自动切换模块，所述光纤电流差动保护模块与电网连接，所述方向过流保护模块串联在光伏变电站输出线与电网进线之间，安全自动切换装置与并网开关连接。还包括线路单相PT ;所述线路单相PT分别与电网、光伏变电站的输出线连接。还包括LED指示灯，显示模块；所述LED指示灯指示用于指示系统运行状态；所述显示模块用于显示系统运行状态及数据。所述光伏变电站包括逆变器、升压变压器、断路器、UPS交流电源、关口电能表、电能质量在线监测装置、保护装置、测控装置、直流电源、电能量终端服务器、交换机；所述逆变器的输出端与升压变压器的输入端连接，所述升压变压器的输出端与防孤岛运行装置的输入端连接；所述断路器与并网开关连接；所述关口电能表、电能质量在线监测装置、保护装置、测控装置分别与防孤岛运行装置、升压变压器的输出端连接；所述直流电源分别与电能质量在线监测装置、保护装置、测控装置连接；所述UPS交流电源分别与关口电能表、电能量终端服务器、交换机连接。还包括时间同步装置，所述时间同步装置分别与电能质量在线监测装置、保护装置、测控装置连接。还包括频率电压异常紧急控制装置，所述频率电压异常紧急控制装置与所述光伏变电站连接；所述频率电压异常紧急控制装置具备滑差闭锁功能、判断短路功能。所述UPS交流电源、关口电能表、电能质量在线监测装置、保护装置、测控装置、直流电源、电能量终端服。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为: (I)系统发生线路故障、主变故障以及母线故障时能快速准确的通过判断开关位置切断并网的小电源，避免发生孤岛运行，损坏用户电气设备以及系统不稳定运行。(2)由于该系统中安全自动装置的快速切除故障使得设备自投、主变电站保护以及重合闸等配置简单，保护动作准确率提高，更好的维护系统的安全可靠运行。(3)使设备自投动作准确率提高，确保变电所的持续可靠供电。(4)该系统可应用于所有分布式电源并网发电的变电所，可在变电所集中控制室根据实际情况配置安全自动装置，实现维护电网的安全稳定可靠运行。(5)该系统所带来的直接经济效益是提高设备自投装置动作的成功率，维护设备的可靠持续供电，有效的保护发电设备的安全运行；所带来的间接效益是维护用户的供电，降低用户的损失。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的系统安装示意图。图2为本专利技术的系统运行逻辑框图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明: 实施例一，如图1所示，以IlOkv杨店变为例，IlOkV杨店变有两个光伏变电站并网发电，安装防孤岛运行装置来简化备自投和主变保护配置，防止孤岛运行，确保电网安全稳定。杨店变新接入的光伏变电站配置如下:光伏变电站升压站以IOkV电压等级专线接入杨店变IOkv IV母线新建间隔。新建I回光伏变电站至IlOkV杨店变的IOkV线路，新建架空线路长度约lkm。线路保护配置考虑以下两个方案: 方案一:为保障光伏变电站并网线路的安全稳定运行，本线路配置全线速动保护，在线路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多电源接入变电站防孤岛运行系统，包括光伏变电站、电网、并网开关，所述光伏变电站与电网之间连接并网开关；其特征在于：还包括防孤岛运行监控装置，所述防孤岛运行监控装置分别与光伏变电站、并网开关、电网连接；所述防孤岛运行监控装置包括光纤电流差动保护模块、方向过流保护模块、安全自动切换模块，所述光纤电流差动保护模块与电网连接，所述方向过流保护模块串联在光伏变电站输出线与电网进线之间，安全自动切换装置与并网开关连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀茹，张科，
申请(专利权)人：国家电网公司， 江苏省电力公司， 江苏省电力公司宿迁供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11