配電網電流保護系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及電力系統繼電保護技術領域，特別是設及到配電網電流保護技術。
【背景技術】
[0002] 中國城鄉大多數的配電系統仍然W放射狀鏈式結構為主，該種結構的網絡有許多 優點，比如接線可靠、保護整定容易、擴容簡單等。然而隨著智能電網建設步伐的不斷推進， 新能源大量饋入，分布式電源值istributedGenerator,DG)和微網的接入，網絡重構與自 調節技術日新月益，我國配電網結構日益復雜，運行方式也更加靈活多變。
[0003] 在該種新的形勢下，傳統的配電網繼電保護已經難W適應如此復雜的電網結構和 多變的運行方式，其配合原則和整定工作也變得更加復雜和困難，主要體現在W下幾個方 面。
[0004] 1)配電網重構與自調節技術的實施，使得復雜配電網相對于傳統配電網運行方式 更加多變，也存在多分段多聯絡、環形接線等拓撲形式，該使得傳統配網中常用的=段式電 流保護難W明確保護范圍，保護間相互配合也更加復雜，同時還會造成后備保護延時過長 等問題。
[0005] 2)分布式電源接入配電網之后，使配電網的潮流分布和短路水平發生了較大變 化。分布式電源的不同運行狀態可能導致上級線路的潮流方向改變，引起上級線路保護的 誤動作；分布式電源的引入改變了分布式電源附近節點的短路水平，在故障發生時由于分 布式電源的助增或分流作用，流過保護裝置的故障電流可能增大或減小，它將改變保護的 保護范圍和靈敏度，使保護有可能失去選擇性，也給各線路繼電保護的上下級配合帶來問 題。
[0006] 現有技術中，對配電網繼電保護的相關解決方案包括：基于時間級差的配電網多 級保護配合、基于單側信息的配電網多級保護配合W及二者結合的方式。前一種配合方式 在主干線故障時需要較長時間切除故障，可能影響系統供電安全；后者容易出現越級跳閩 的現象。

【發明內容】

[0007] 有鑒于此，本發明的目的旨在克服現有技術中配電網保護方案后備保護延時較 長、停電范圍大、保護誤動和拒動的問題，提出一種配電網電流保護系統及方法，減少了故 障停電范圍且確保分布式電源持續供電。
[000引為了實現此目的，本發明采取的技術方案為如下：
[0009] 一種配電網電流保護系統，所述系統包括依次連接的故障數據采集模塊、本地保 護模塊、鄰域信息交互模塊和故障識別模塊，其中，
[0010] 故障數據采集模塊用于在故障后采集饋線上保護安裝處和負荷開關的故障電流 信息，將采集的信息發送至本地保護模塊；
[0011] 本地保護模塊用于根據故障電流信息判定本地過電流保護是否動作，并將保護動 作信息、負荷開關的故障電流信息發送至鄰域信息交互模塊；
[0012] 鄰域信息交互模塊用于采集上下級保護、背側保護的保護動作信息和斷路器動作 信息，并將負荷開關故障電流信息轉化為III段過電流保護動作信息；
[0013] 故障識別模塊用于將鄰域信息交互模塊獲取的信息組成保護動作判據，切除故 障。
[0014] 其中所述本地保護模塊包括正向保護模塊和反向保護模塊，其中，
[0015] 正向保護模塊由出線開關、可實現級差配合的兩個主干線開關組成的=級級差過 電流保護構成；
[0016] 反向保護模塊由饋線末端的分布式電源上游開關、可實現級差配合的上游開關二 級級差過電流保護構成。
[0017] 出線開關和主干線開關的過電流保護與較近的用戶開關延時為零秒的III段過 電流保護自然形成二級級差過電流保護
[0018] 且所述正向保護模塊配置為；饋線末端保護作為第=級保護，配置延時為零秒的 III段過電流保護，主干線中間的開關作為第二級保護，配置延時為第一延時的III段過電 流保護，出線開關作為第一級保護，配置延時為第二延時的III段過電流保護及延時為第 S延時的I段過電流保護。
[0019] 而所述反向保護模塊配置為：饋線首端的分布式電源上游開關作為第二級保護， 配置延時為第四延時的III段過電流保護，饋線末端的分布式電源上游開關作為第一級保 護，配置延時為第五延時的III段過電流保護及延時為第六延時的I段過電流保護。
[0020] 所述故障識別模塊組成的保護動作判據包括保護加速動作判據，所述保護加速動 作判據為：
[0021]
[0022] 當Si+S2+S3〉0時動作，
[0023]當Si+S2+Ss=0時不動作，
[0024] 當Si+S2+S3<0時閉鎖，其中，
[0025]Si、S2、S3表示判據一、二、S，
[0026]A表示過電流保護出口動作，
[0027] 上標III表示S段過電流保護，
[002引下標0表示所關注的保護，
[0029] 下標C表示對側保護，
[0030] 下標D表示背側保護，
[0031] 下標L表示下級保護，
[0032] 下標0B表示所關注保護的分支線路保護，
[0033] 下標LB表示下級線路的分支線路保護。
[0034] 所述故障識別模塊組成的保護動作判據包括斷路器失靈保護判據，所述斷路器失 靈保護判據為：
[003引 芯=1)。(公惡=0) = !,下級線路的分支線路過電流保護出口動作，斷路器不動 作時，加速跳開相鄰斷路器，
[0036] =i)n(邱=巧=1，下級線路過電流保護出口動作，斷路器不動作時，加速跳 開相鄰斷路器，
[0037] 其中A表示過電流保護出口動作，
[003引B表不斷路器出口動作，
[0039] 上標III表示S段過電流保護，
[0040] 下標L表示下級保護，
[0041] 下標LB表示下級線路的分支線路保護。
[0042] 一種配電網電流保護方法，所述方法包括步驟：
[0043] A、在故障后采集饋線上保護安裝處和負荷開關的故障電流信息；
[0044] B、根據故障電流信息判定本地過電流保護是否動作；
[0045] C、采集上下級保護、背側保護的保護動作信息和斷路器動作信息；
[0046] D、將上下級保護、背側保護的保護動作信息和斷路器動作信息組成保護動作判 據，切除故障。
[0047] 在所述方法的步驟B中，根據故障電流信息判定本地過電流保護是否動作包括正 向保護和反向保護，其中，
[0048] 正向保護為；利用饋線末端保護作為第=級保護，配置延時為零秒的III段過電 流保護，利用主干線中間的開關作為第二級保護，配置延時為第一延時的III段過電流保 護，利用出線開關作為第一級保護，配置延時為第二延時的III段過電流保護及延時為第 S延時的I段過電流保護；
[0049] 反向保護為；利用饋線首端的分布式電源上游開關作為第二級保護，配置延時為 第四延時的III段過電流保護，利用饋線末端的分布式電源上游開關作為第一級保護，配 置延時為第五延時的III段過電流保護及延時為第六延時的I段過電流保護。
[0050] 在步驟D中組成保護動作判據包括組成保護加速動作判據，所述保護加速動作判 據為：
[0化1]
[0化2]

[0053]當Si+S2+S3〉0時動作，
[0054]當Si+S2+S3=0時不動作，
[0055]當Si+S2+S3<0時閉鎖，其中，
[0化6] Si、Sg、S3表不判據一.、二.、三，
[0057]A表示過電流保護出口動作，
[0化引上標III表示S段過電流保護，
[0化9] 下標0表示所關注的保護，
[0060] 下標C表示對側保護，
[0061] 下標D表示背側保護，
[0062] 下標L表示下級保護，
[0063] 下標0B表示所關注保護的分支線路保護，
[0064] 下標LB表示下級線路的分支線路保護。
[00化]且步驟D中組成保護動作判據包括組成斷路器失靈保護判據，所述斷路器失靈保 護判據為：
[0066](端=l)n(視二巧二1，下級線路的分支線路過電流保護出口動作，斷路器不動 作時，加速跳開相鄰斷路器，
[0067] (4" (邱=〇) = 1，下級線路過電流保護出口動作，斷路器不動作時，加速跳 開相鄰斷路器，
[0068] 其中A表示過電流保護出口動作，
[0069] B表示斷路器出口動作，
[0070] 上標III表示S段過電流保護，
[0071] 下標L表示下級保護，
[0072] 下標LB表示下級線路的分支線路保護。
[0073] 通過采用本發明的配電網電流保護系統及方法，能夠解決分布式電源接入配電網 后保護拒動的問題，同時減少了故障所導致的停電范圍且確保分布式電源持續供電。鄰域 信息交互功能構成保護動作判據加速后備保護，防止故障狀況惡化，保障系統安全可靠供 電。本發明的配電網電流保護系統及方法中保護動作判據利用冗余信息，具有一定的容錯 性，確保可靠地切除故障。
【附圖說明】
[0074] 圖1是本發明【具體實施方式】中配電網電流保護系統的結構示意圖。
[0075] 圖2是本發明【具體實施方式】中一種典型配電網的電路圖。
[0076] 圖3是本發明實施方