專利名稱：一種含逆變型分布式電源的并網(wǎng)系統(tǒng)失步保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中的含逆變型分布式電源的并網(wǎng)系統(tǒng)及繼電保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于逆變型分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)的失步保護(hù)判據(jù)。
背景技術(shù)：
失步解列是防止電網(wǎng)崩潰的最后一道防線，在我國(guó)電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用K?，F(xiàn)有的失步解列原理主要有測(cè)量阻抗變化軌跡、》C0S(4九跡2'、兩端電勢(shì)相角差、視在阻抗角3'4'、利用Ij和i的相位差、基于有功和無(wú)功特性等M]。文獻(xiàn)10、對(duì)國(guó)內(nèi)外目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)失步解列裝置的原理進(jìn)行了分析總結(jié)。文獻(xiàn)11、針對(duì)IOOOkV交流特高壓線路一次時(shí)間常數(shù)較大，在某些三相短路故障情況下易造成基于相位角原理的失步解列裝置誤動(dòng)的問(wèn)題，通過(guò)增加電流滿足的凸函數(shù)判據(jù)來(lái)區(qū)分三相短路和失步。文獻(xiàn)12、提出了一種利用無(wú)功功率捕捉失步解列斷面、利用有功周期性過(guò)零判斷振蕩周期的方法。文獻(xiàn)13、通過(guò)分析失步振蕩時(shí)，有功功率、無(wú)功功率出現(xiàn)最大值時(shí)的變化規(guī)律，總結(jié)得到檢測(cè)失步振蕩臨界特征點(diǎn)的方法，并據(jù)此提出一種可快速判斷失步振蕩的判據(jù)。文獻(xiàn)14、和文獻(xiàn)15、采用等面積法判斷失步狀態(tài)。但是，上述的所有失步解列判據(jù)都是基于常規(guī)電源并網(wǎng)系統(tǒng)考慮的。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，可再生能源的分布式發(fā)電(distributed generation, DG)得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。分布式電源系統(tǒng)有兩種運(yùn)行方式并網(wǎng)運(yùn)行和微網(wǎng)運(yùn)行。當(dāng)DG并網(wǎng)系統(tǒng)中的系統(tǒng)那一側(cè)發(fā)生故障時(shí)，DG電源可能會(huì)與系統(tǒng)電源產(chǎn)生頻率差而失步?？焖贆z測(cè)到DG失步狀態(tài)，在公共稱合節(jié)點(diǎn)(point of common coupling, PCC)實(shí)現(xiàn)解列,才能保證DG的穩(wěn)定運(yùn)行和本地負(fù)載的不間斷供電，從而提高DG的價(jià)值和效益。目前，對(duì)DG并網(wǎng)系統(tǒng)失步保護(hù)的分析和研究還少見(jiàn)報(bào)道，文獻(xiàn)16、對(duì)微網(wǎng)失步解列保護(hù)進(jìn)行了研究，采用了模糊數(shù)學(xué)理論綜合考慮了電壓、頻率、視在阻抗角、《C -的幅值及其變化率特征，提出了微網(wǎng)的綜合失步解列方案?？傮w上還是基于大系統(tǒng)的失步解列判據(jù)進(jìn)行研究的，未考慮逆變型分布式電源(inverter-based distributed generation, IBDG)并網(wǎng)系統(tǒng)和傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電源電網(wǎng)失步的區(qū)別。因此，有必要提出一種新的保護(hù)判據(jù)，適用于含逆變型分布式電源的并網(wǎng)系統(tǒng)中，提聞電網(wǎng)的運(yùn)彳丁安全。參考文獻(xiàn)I、袁季修.防御大停電的廣域保護(hù)和緊急控制[M].北京中國(guó)電力出版社，20072、宗洪良，任祖怡，鄭玉平，等.基于_,的失步解列裝置[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2003,27(19) :52-55.Zong Hongliang, Ren Zuyi, Zheng Yuping, et tal. A out-of-step splittingdevice based on the changing track of oscillation center[J]. Automation ofElectric Power Systems,2003, (19) :52-55(in Chinese).
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于含逆變型分布式電源的并網(wǎng)系統(tǒng)的含逆變型分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)的失步保護(hù)方法，該方法不受三相短路的影響，動(dòng)作可靠，且易于實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種含逆變型分布式電源的并網(wǎng)系統(tǒng)失步保護(hù)方法，具體包括下列步驟(I)保護(hù)裝置通過(guò)公共耦合節(jié)點(diǎn)處的電流互感器、電壓互感器，采集逆變器側(cè)的電壓、電流. Iu ,利用全波傅立葉算法分別計(jì)算該側(cè)的電壓和電流的幅值及相角以及電壓超前電流的角度α ；( 2 )計(jì)算逆變器側(cè)的有功功率ΡΜ，無(wú)功功率Qm ;(3)計(jì)算逆變器側(cè)的視在阻抗角爐,并求得視在阻抗角的變化量;(4)如果的絕對(duì)值在持續(xù)的一定時(shí)間段內(nèi)均大于預(yù)設(shè),則再計(jì)算視在
阻抗角加速度
權(quán)利要求
1.一種含逆變型分布式電源的并網(wǎng)系統(tǒng)失步保護(hù)方法，具體包括下列步驟(1)保護(hù)裝置通過(guò)公共耦合節(jié)點(diǎn)處的電流互感器、電壓互感器，采集逆變器側(cè)的電壓、電流i、，/Si，利用全波傅立葉算法分別計(jì)算該側(cè)的電壓和電流的幅值及相角以及電壓超前電流的角度α ；(2)計(jì)算逆變器側(cè)的有功功率ΡΜ，無(wú)功功率Qm；(3)計(jì)算逆變器側(cè)的視在阻抗角f,并求得視在阻抗角的變化量(4)如果的絕對(duì)值在持續(xù)的一定時(shí)間段內(nèi)均大于預(yù)設(shè)值
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含逆變型分布式電源的并網(wǎng)系統(tǒng)失步保護(hù)方法，其特征在于，步驟(4)如果ΔΜ/)的絕對(duì)值在持續(xù)40ms的時(shí)間段內(nèi)均大于預(yù)設(shè)值Δ%_ ,則再計(jì)算視在阻抗角加速度|^f| .。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含逆變型分布式電源的并網(wǎng)系統(tǒng)失步保護(hù)方法，其特征在于，時(shí)間段dd(p^% Is。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含逆變型分布式電源的并網(wǎng)系統(tǒng)失步保護(hù)方法，其特征在于，Afimt = 0.36° g
全文摘要
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)中的含逆變型分布式電源的并網(wǎng)系統(tǒng)及繼電保護(hù)領(lǐng)域，涉及一種含逆變型分布式電源的并網(wǎng)系統(tǒng)失步保護(hù)方法，包括下列步驟(1)保護(hù)裝置通過(guò)公共耦合節(jié)點(diǎn)處的電流互感器、電壓互感器，采集逆變器側(cè)的電壓、電流；(2)計(jì)算逆變器側(cè)的有功功率和無(wú)功功率；(3)計(jì)算逆變器側(cè)的視在阻抗角，并求得視在阻抗角的變化量；(4)如果視在阻抗角的變化量的絕對(duì)值在持續(xù)時(shí)間段內(nèi)均大于預(yù)設(shè)值，則再計(jì)算視在阻抗角加速度，如果視在阻抗角加速度在持續(xù)的時(shí)間段內(nèi)均大于小正數(shù)，則判定分布式電源與系統(tǒng)失去同步運(yùn)行，保護(hù)動(dòng)作；反之保護(hù)閉鎖。本發(fā)明不受三相短路的影響，動(dòng)作可靠，且易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H02H7/00GK102916392SQ201210378358
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者張艷霞, 鄧中原, 趙杰 申請(qǐng)人:天津大學(xué)