含有分布式電源接入的智能電網的過電流保護方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種過電流保護方法，更具體的說，尤其設及一種含有分布式電源接 入的智能電網的過電流保護方法。
【背景技術】
[0002] 我國對智能電網建設非常重視。國家電網已經公布了"智能電網"的發展計劃，制 定了我國"智能電網"的戰略目標，即發展和建設堅強的智能電網。所謂智能電網是指利用 先進的技術提高電力系統在能源轉換效率、電力利用率、供電質量和可靠性等方面性能的 新型電網，它建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上，通過先進的傳感和測量技術、先 進的設備技術、先進的控制方法W及先進的決策支持系統技術的應用，實現電網的可靠、安 全、經濟、高效。
[0003]目前智能電網的相關研究主要體現在4個方面，包括高級量測體系（AMI)、高級配 電運行（ADO)、高級輸電運行（ATO)和高級資產管理（AAM)。高級配電運行中包含分布式電 源運行、微電網運行和高級配電自動化等。分布式發電并入配電網時，會對電網的潮流、電 壓和運行穩定性產生一定的影響。造成運些影響的主要原因是原有系統中潮流的單項模式 由于分布式電源的接入而發生了改變。同時，分布式電源聯網運行后，可能引起系統電壓和 頻率的偏差、電壓波動和閃變等問題，從而影響到系統的電能質量。
[0004] 為了更好的利用分布式能源，解決分布式電源入網的問題，微電網的概念被引入 到智能電網中。微電網從系統觀點看問題，將發電機、負荷、儲能裝置及控制裝置等結合，形 成一個單一可控的單元，微電網中的電源多為微電源，亦即含有電力電子界面的小型機組， 包括微型燃氣輪機、燃料電池、光伏電池W及超級電容、飛輪、蓄電池等儲能裝置。微電網不 僅解決了分布式電源的大規模接入問題，充分發揮了分布式電源的各項優勢，還為用戶帶 來了其他多方面的效益。研究微電網作為智能配電網發展環節中的重要方面，具有積極的 意義。

【發明內容】

[0005] 本發明為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種含有分布式電源接入的智能電 網的過電流保護方法。
[0006] 本發明的含有分布式電源接入的智能電網的過電流保護方法，其特別之處在于， 通過W下步驟來實現：
[0007] a).電路的簡化和參數設定，電路系統中依次設置有線路L1、L2和L3,分布式電源 DG接于Ll與L2之間，電路系統的等值電動勢、阻抗分別為Es、Zs,分布式電源DG的等值電 動勢、阻抗分別為Ew、Zw,線路11、L2和L3的阻抗分別為Zi、Z2、Zs;線路11、L2和L3中分 別設置有保護QF1、QF2、QF3,其分別稱為保護1、保護2和保護3 ;線路Ll前端的母線記為 A，Ll與L2之間的母線記為B，L2與L3之間的母線記為C;
[000引b).計算保護1的I段整定值，分布式電源DG接入電路系統后，線路Ll末端發生 短路時，通過如下公式（I)求取保護I的I段整定值/fw:
(1)
[0010] 式中，為電流保護I段的可靠系數；巧,>胃為最大運行方式下，線路Ll末端發 生=相短路時流過的電流；
[0011] C).計算線路L2的故障電阻，當線路L2發生故障時，設線路L2的故障電阻為 Z'2,并將整個電路系統視為無窮大系統，即取Es= 1，可得：
(2)
[0013]式中，At/為電流保護H段的可靠系數;為最大運行方式下，線路L2末端發 生=相短路時流過的電流，的計算表達式如公式（3)所示：
獄
[0015] 根據公式（2)和（3)可求出電路L2的故障電阻Z' 2如公式（4)所示：
(4)
[0017] d).求取Edc和Zw,公式做和公式（4)中的Ed郝Zd河通過故障前、故障后分布 式電源DG線路上的電流值和母線B處電壓值計算求得：
m
[0019] 式中，U'B為故障前測得的母線B處的電壓值，1'De為故障前測得分布式電源DG 支路中的電流值；式中，U"B為故障后測得的母線B處的電壓值，I"Dt;為故障后測得分布 式電源DG支路中的電流值；
[0020] e).求取流過保護1的短路電流，當在Z'2處發生故障時，通過公式（6)求取流 過保護1的短路電流Iki:
[002引 f).求取保護1的II段整定值，當接入分布式電源DG后，保護1的II段整定值 /品,通過公式（7)進行求取：
[0024] /左,=的(7)
[00巧]g).求取保護2的I段整定值，接入分布式電源DG后保護2的I段整定值/心;通 過公式（8)進行求取：
[0027]其中，Es=I;
[002引根據求取的保護1的I段整定值片,.1、'保護1的II段整定值/左1和保護2的I段 整定值片P;作為過電流保護的參考電流，實現對整個線路系統的保護。
[0029] 本發明的含有分布式電源接入的智能電網的過電流保護方法，步驟b)中，電路保 護I段的可靠系數Ki,的取值范圍為1. 2~1. 3 ;步驟C)中，電流保護II段的可靠系數A及 的取值范圍為1. 1~1. 15。
[0030] 本發明的有益效果是：本發明的智能電網的過電流保護方法，在電網電路中有分 布式電源DG接入的情況下，電路系統中發生短路故障時傳統的過電流保護方法不再適用， 本發明的方法將分布式電源DG的分流和作為電源的作用考慮進入，對保護1的的I段整定 值瑞,、保護1的II段整定值1蓋,1和保護2的I段整定值重新進行計算，利用重新計算 后的電流整定值作為過電流保護的參考值，有效地實現了對智能電網的過電流保護作用。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發明的含有分布式電源接入的智能電網的電路原理圖；
[0032] 圖2為線路L2中的F點發生故障時含有分布式電源接入的智能電網的等效電路 圖。
【具體實施方式】
[0033] 下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。
[0034] 如圖1所示，給出了本發明的含有分布式電源接入的智能電網的電路原理圖，圖2 給出了線路L2中的F點發生故障時含有分布式電源接入的智能電網的等效電路圖，結合圖 1和圖2給出本發明的含有分布式電源接入的智能電網的過電流保護方法，其通過W下步 驟來實現：
[0035] a).電路的簡化和參數設定，電路系統中依次設置有線路L1、L2和L3,分布式電源 DG接于Ll與L2之間，電路系統的等值電動