本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，特別涉及適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，新能源具有發(fā)射感性電流和吸收感性電流兩種工況，且其具有電流源特性，這就會(huì)導(dǎo)致包含新能源的電力系統(tǒng)具有與常規(guī)電力系統(tǒng)不同的相電流分布特性，由于過電流保護(hù)與故障電流幅值有關(guān)，故新能源的這個(gè)特性可能會(huì)對(duì)過流保護(hù)整定的計(jì)算產(chǎn)生影響。過電流保護(hù)要求將受保護(hù)線路的最嚴(yán)苛工況入手，以最大方式運(yùn)行的最嚴(yán)重短路故障作為整定計(jì)算的對(duì)應(yīng)工況，并以該整定值適用該被保護(hù)線路的所有故障類型。但計(jì)及新能源影響分量之后，最嚴(yán)苛工況的故障電流幅值會(huì)增加，即此時(shí)新能源影響分量與正序分量同向。但是線路中會(huì)存在新能源影響分量與正序分量反向的工況，此時(shí)線路電流幅值會(huì)減小。由于新能源的影響，整定值會(huì)增大，而故障工況會(huì)多一些電流幅值減小的出現(xiàn)。故該過電流保護(hù)的保護(hù)范圍會(huì)減少，即靈敏度降低。

2、為此，提供了一種適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法，以解決上述問題

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所述的一種適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法，通過設(shè)置多個(gè)定值的方法，分別適用新能源影響分量不同方向，從而提高過電流保護(hù)的靈敏性，解決上述背景技術(shù)種提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法，包括以下步驟：

4、s1：根據(jù)各相電壓幅值相對(duì)大小，確定故障類型和故障相，其中，故障類型包括單相接地故障、兩相相間故障和兩相接地故障；

5、s2：根據(jù)電壓相位差和三相電壓的相序判斷新能源影響分量的方向；

6、s3：根據(jù)新能源影響分量的方向，從雙定值中，選取此故障工況適用的定值；

7、s4：根據(jù)所選用的定值，判斷此時(shí)故障是否位于保護(hù)范圍內(nèi)，若據(jù)此判斷該故障位于保護(hù)范圍內(nèi)，則保護(hù)動(dòng)作；反之，則保護(hù)不動(dòng)作。

8、優(yōu)選的，各相電壓幅值的計(jì)算過程相同，其中b相接地短路故障中a相電壓幅值的計(jì)算過程如下：

9、根據(jù)單相短路接地故障處的邊界條件，計(jì)算出故障點(diǎn)f處的正序電流ifa(1)：

10、

11、式中，ifa(1)為故障點(diǎn)f處的正序電流；為故障前f點(diǎn)處電壓，取1.0p.u.；zff(1)、zff(2)和zff(0)分別為故障節(jié)點(diǎn)f的正序、負(fù)序和零序自阻抗；

12、從而，根據(jù)求得的正序電流，可以得到故障點(diǎn)f處的各序電壓；

13、

14、式中，ufa(1)、ufa(2)和ufa(0)分別為故障節(jié)點(diǎn)f處a相的正序、負(fù)序和零序電壓；

15、同樣利用疊加定理，可得保護(hù)安裝處節(jié)點(diǎn)s處a相的正序、負(fù)序和零序電壓；

16、

17、式中，usa(1)、usa(2)和usa(0)分別為保護(hù)安裝處節(jié)點(diǎn)s處a相的正序、負(fù)序和零序電壓；為故障前s點(diǎn)處電壓，取1.0p.u.。

18、優(yōu)選的，根據(jù)電壓幅值判斷故障類型的過程具體如下：

19、單相短路接地故障tp1的電壓幅值特征為：有2相電壓幅值相同，且另1相電壓幅值大于這2相相同的電壓幅值；

20、兩相相間短路故障tp2的電壓幅值特征為：有2相電壓幅值相同，且另1相電壓幅值小于這2相相同的電壓幅值，且系統(tǒng)中不存在零序分量；

21、兩相短路接地故障tp3的電壓幅值特征為：有2相電壓幅值相同，且另1相電壓幅值小于這2相相同的電壓幅值，且系統(tǒng)中存在零序分量。

22、優(yōu)選的，步驟s2具體如下：

23、將三種不對(duì)稱故障中的三類故障類型，一共9種不對(duì)稱故障工況集中，并將其相角差和相序整理歸總至下表：

24、

25、結(jié)合故障各相電壓的相角差和三相電壓的相序，唯一確定該故障工況下，新能源影響分量的方向。

26、優(yōu)選的，步驟s3中，設(shè)定定值a\b兩類，a類定值較b類定值大，適用于新能源影響分量方向與正序分量同向的工況；b類定值較a類定值小，適用于新能源影響分量方向與正序分量反向的工況。

27、優(yōu)選的，所述步驟s3具體如下：

28、分別設(shè)定三種故障類型下的不同a類定值和b類定值；

29、根據(jù)新能源影響分量的方向，若是同向，則選擇對(duì)應(yīng)故障類型下的a類定值，若是反向，則選擇對(duì)應(yīng)故障類型下的b類定值。

30、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的程序，其中，在程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行如上所述的適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法。

31、一種處理器，所述處理器用于運(yùn)行程序，其中，程序運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如上所述的適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法。

32、本發(fā)明的有益效果為：

33、本發(fā)明所述的一種適用于含新能源的雙定值低電壓保護(hù)方法，通過分析不同方向的新能源影響分量對(duì)故障電壓幅值的改變，即對(duì)低電壓保護(hù)的保護(hù)范圍的減小，提出將不同新能源影響分量方向的故障工況，對(duì)應(yīng)給出不同的適用的整定值。且使用相電壓相角差和相序綜合判斷新能源影響分量的方向。該方法可以大大提高低電壓保護(hù)的保護(hù)范圍，并且不會(huì)額外增加所需的測(cè)量設(shè)備，具有經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)特征：

1.一種適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法，其特征在于，各相電壓幅值的計(jì)算過程相同，其中b相接地短路故障中a相電壓幅值的計(jì)算過程如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法，其特征在于，根據(jù)電壓幅值判斷故障類型的過程具體如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法，其特征在于，步驟s2具體如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法，其特征在于，步驟s3中，設(shè)定定值a\b兩類，a類定值較b類定值大，適用于新能源影響分量方向與正序分量同向的工況；b類定值較a類定值小，適用于新能源影響分量方向與正序分量反向的工況。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法，其特征在于，所述步驟s3具體如下：

7.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的程序，其中，在程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法。

8.一種處理器，其特征在于，所述處理器用于運(yùn)行程序，其中，程序運(yùn)行時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種適用于含新能源交流電網(wǎng)不對(duì)稱故障的低電壓保護(hù)方法，涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明首先根據(jù)各相電壓幅值相對(duì)大小，可以判斷故障工況屬于何種類型，即確定故障類型和故障相。其次，根據(jù)各相電壓的相位差屬于該故障類型內(nèi)的何種有效區(qū)間，以及相序?yàn)锳BC或ACB，即可確定故障此時(shí)，與正序分量相比，系統(tǒng)內(nèi)所有新能源的輸出影響總體呈現(xiàn)為正向或反向。隨后，根據(jù)此時(shí)新能源影響分量的方向，從雙定值中，選取此工況下使用的整定定值。最后，以選用的定值作為電流保護(hù)的判據(jù)，判斷該故障是否位于本線路內(nèi)，保護(hù)是否動(dòng)作。本發(fā)明可以大大提高低電壓保護(hù)的保護(hù)范圍，并且不會(huì)額外增加所需的測(cè)量設(shè)備，具有經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)研發(fā)人員：黃超,沈梓正,黃鵬飛,李海勇,蔣連鈿,劉斌,楊彥,田君楊,楊加意
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9