(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 102882197 A
(43)申请公布日 2013.01.16
(21)申请号 CN201210423012.6
(22)申请日 2012.10.30
(71)申请人 山东电力集团公司烟台供电公司;国家电网公司;山东大学
    地址 264000 山东省烟台市解放路158号
(72)发明人 邹贵彬 王玥婷 高厚磊 孙安国 柳成华 王邦惠 鲍忠伟 丛志鹏 史振宇 张颖 牟欣玮 胡婷婷
(74)专利代理机构
    代理人
(51)Int.CI
      H02H7/28
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      一种含DG的配电网分布式保护与控制方法
(57)摘要
      本发明公开了一种含DG的配电网分布式保护与控制方法，针对高渗透率的分布式电源接入配电网使传统的配网保护与控制面临极大的困难，提出了一种基于高级馈线终端单元（AFTU）的保护与控制技术方法，本发明根据分布式发电（DG）容量和负荷大小，预先将含DG的配电网络划分为若干能孤岛运行的区域。在馈线出口、DG接入位置以及区域边界处装设断路器和AFTU，AFTU之间通过光纤网络互联。各AFTU实时检测本地电气量信息，并与其它AFTU进行信息交互。本发明根据本地及相邻的电气量信息，快速定位故障区段，实现故障的隔离及孤岛运行。利用相关AFTU的信息，设计了重合闸和孤岛再并网控制策略。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种含DG的配电网保护与控制方法,其特征在于包括以下步骤:
       
步骤1 将配电网划分为若干区域,进行计划孤岛划分;
       
步骤2 区域间配置智能开关和AFTU,各AFTU通过光纤网络进行信息交互;在系统内两个相邻区域的边界处安装AFTU和智能开关IB;
       
步骤3 根据本地和相邻的电气量信息,快速定位故障区域,实现故障的隔离;
       
步骤4 利用有关AFTU之间的信息交互,自动确定重合闸、孤岛运行与孤岛再并网控制策略。
       
2.根据权利要求书1所述的一种含DG的配电网保护与控制方法,其特征在于所述的步骤1:在故障时将故障区域与系统分开;要满足孤岛内电源与负荷的匹配关系为前提,建立了由下游DG接入的区域进行孤岛运行的网络分区计划,分区时考虑就近原则,配网被分成两种类型区域:其一,包含DG的区域,区域内要满足功率平衡;其二,位于孤岛运行区域之间的不含DG的区域,该区域内的负荷由主电源或相邻区域的电源供电。
       
3.根据权利要求书1所述的一种含DG的配电网保护与控制方法,其特征在于所述的步骤2:将智能开关和AFTU配置在各馈线出口处、DG接入处及区域边界处,各AFTU之间通过光纤网络互联。
       
4.根据权利要求书1所述的一种含DG的配电网保护与控制方法,其特征在于所述的步骤3:当某边界开关的下游区域发生故障时,边界开关和上游开关流过方向相同、幅值增大的故障电流,短路功率方向均为正;当某边界开关的上游区域发生故障时,边界开关和上游开关均流过幅值增大的故障电流,但二者的短路功率方向相异;根据功率方向判断故障区域,并相应的进行返回或跳闸操作。
       
5.根据权利要求书1或4所述的一种含DG的配电网保护与控制方法,其特征在于所述的步骤3所述的故障区域的判别方法为:
       
对于线路中间AFTU:
       
(1)故障产生,各个AFTU均可以检测到故障电流,保护启动,判断电流是否越限;
       
(2)AFTU处故障电流没有越限,保护不动作;AFTU故障电流越限,则判断功率方向正负;
       
(3)功率方向为正,则判断下游功率方向:下游功率方向为正则为非故障区域,保护不动作,返回;下游功率方向为负,则判断为故障区域立即跳闸;
       
(4)功率方向为负,则判断上游功率方向:上游功率方向为负则为非故障区域,保护不动作,返回;上游功率方向为正,则判断为故障区域立即跳闸;
       
对于系统电源侧的AFTU则只与下游的AFTU交换信息;
       
对于配网末端的AFTU,则只要满足过流条件,即可快速跳闸;
       
对于DG出口处的AFTU,其故障区域判别为:此AFTU与DG所在区域的上、下游边界开关的AFTU进行信息交互,边界AFTU负责识别故障区域,并将故障信息通知DG出口处的AFTU;若故障发生在DG所在区域内,AFTU立即命令DG的并网开关跳闸;若故障发生在相邻区域内,则闭锁跳闸。
       
6.根据权利要求书1所述的一种含DG的配电网保护与控制方法,其特征在于所述的步骤4:当相邻的两个AFTU判别出故障位于它们之间的区域后,二者立即发出跳闸命令,跳开各自侧的IB;如果能够进行重合闸操作,则由靠近上游的AFTU经延时后发出重合闸命令;若是永久性故障,则加速跳闸,故障区域被永久隔离,下游区域则根据预先设定的计划孤岛方案,进入孤岛运行模式;当故障处理完毕后,首先由系统侧的IB合闸,边界IB是否直接合闸则根据其下游区域是否为有电状态;若下游是孤岛运行区域或由其它电源供电,则边界IB要检同期合闸,实现区域间的再并网运行;若下游区域处于无电状态,则此IB可直接合闸;如果此故障是瞬时性的,上游IB重合成功;但下游IB是否直接合闸,控制策略与上述相同。
       
正则匹配快代理
说  明  书
<p>技术领域:
本发明涉及一种配电网分布式保护与控制方法,尤其涉及一种含DG(DistributedGeneration,渗透率的分布式电源)的配电网分布式保护与控制方法。
背景技术:
传统的配电网络一般是辐射状的,由单电源供给下游一条或若干条配电线路,传统的配网保护也是按照单一的潮流方向进行整定设计。为满足不断增长的负荷需求,并有效应对化石能源危机,将DG就地直接接入配电网络成为首先。DG的接入可改善电能质量、提高供电可靠性并降低线路损耗,但同时也为配网的保护控制带来了一系列的问题。随着DG规模、容量的增大,为最大限度地发挥DG的发电能力,IEEE(电气和电子工程师协会InstituteofElectricalandElectronicsEngineers)发布了解决孤岛问题的新标准。新标准不再禁止有意识的孤岛存在,而是鼓励电网运营商和用户尽可能通过技术手段实现分布式电源的孤岛运行,此举对DG发电商、电网公司和用户均有利,但对配网的保护控制提出了更高的要求。为此,必须研究满足含DG配电网的新型保护控制方法。

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