基于分布式鄰接表的微電網保護控制方法技術

本發明專利技術公開了一種基于分布式鄰接表的微電網保護控制方法，包括：建立微電網拓撲結構，并將微電網拓撲結構轉化為鄰接表模型，依據所述鄰接表模型建立并定義節點的結構體、分布式節點的結構體和節點—輸電線路的結構體；在所述鄰接表模型上，從微電網保護裝置的保護范圍的第1個分布式節點開始深度遍歷，直到獲得所有向保護范圍提供故障電流的節點；獲取深度遍歷過程中遍歷到的節點屬性和輸電線路屬性；根據所述遍歷到的節點屬性和輸電線路屬性計算得到繼電保護動作電流整定值。本發明專利技術有效解決了微電網運行方式及拓撲結構靈活多變導致繼電保護無法自適應的問題。

【技術實現步驟摘要】
基于分布式鄰接表的微電網保護控制方法
本專利技術涉及微電網
，尤其涉及一種基于分布式鄰接表的微電網保護控制方法。
技術介紹
微電網中分布式電源及負荷的即插即用使得系統拓撲結構、潮流方向靈活多變，分布式電源通常為逆變型分布式電源，其受到控制環節限流措施的約束，故障時提供的故障電流會被限制在2倍額定電流以內，這些因素對微電網繼電保護提出了新的要求。目前，國內外針對微電網繼電保護的研究主要有兩種方向。一種是基于本地信息的保護：(1)基于電流序分量和差動保護相結合的保護方法，該方法不依賴于高的故障電流，可以解決微電網孤島運行時故障電流小、不足以使傳統過電流整定保護動作的問題。(2)基于逆變器出口電壓變換的方法，該方法利用電壓信號檢測故障，避開了運行方式帶來的故障電流差異問題。這種研究方向的主要目的是盡量降低微電網中分布式電源對傳統配電網保護的影響，而沒有解決微電網拓撲結構多變導致的保護自適應問題；另一種是基于通訊的微電網保護：(1)基于IEC61850的微電網保護方法，采用反時限過電流保護原理，當微電網拓撲結構發生改變時，微電網中央控制器改變保護動作整定值，以滿足自適應。(2)對微電網自適應保護建立開關狀態及整定值數據庫，采用離線分析、在線整定的方式，為微電網自適應保護提供了思路。由于微電網系統本身的拓撲特點，導致現有故障診斷策略大都偏重于利用單個診斷對象的局部信息，較多的傳統診斷技術僅立足于解決單個診斷對象的模型構造或相關計算方法的改進，未能從全局的角度來研究分析故障原因，所以很難提供可以直接采用的輔助決策結論，容易造成微電網保護可靠性變差。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于，提供一種基于分布式鄰接表的微電網保護控制方法，有效解決了微電網運行方式及拓撲結構靈活多變導致繼電保護無法自適應的問題。為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種基于分布式鄰接表的微電網保護控制方法，包括：建立微電網拓撲結構，并將微電網拓撲結構轉化為鄰接表模型，其中，微電網系統中的分布式電源、儲能裝置、轉換裝置、負荷、PCC點和連接點采用不同屬性的節點表示，輸電線路采用邊表示，對于含有多個子微網的微電網系統，將每個子微網采用分布式節點表示；依據所述鄰接表模型建立并定義節點的結構體、分布式節點的結構體和節點—輸電線路的結構體；在所述鄰接表模型上，從微電網保護裝置的保護范圍的第1個分布式節點開始深度遍歷，直到獲得所有向保護范圍提供故障電流的節點；獲取深度遍歷過程中遍歷到的節點屬性和輸電線路屬性；根據所述遍歷到的節點屬性和輸電線路屬性計算得到繼電保護動作電流整定值。進一步的，還包括：當微電網系統中某個分布式節點狀態發生變化或者新增分布式節點時，按照廣度優先遍歷或深度優先遍歷重新遍歷所述鄰接表模型，并將變化前的系統數據保存。其中，所述依據所述鄰接表模型建立并定義節點的結構體、分布式節點的結構體和節點—輸電線路的結構體，具體包括：依據所述鄰接表模型建立并定義節點的結構體，其中，所述節點的結構體的屬性包括當前節點編號、類型和其鄰接節點編號信息；依據所述鄰接表模型建立并定義分布式節點的結構體，其中，所述分布式節點的結構體的屬性包括當前分布式節點編號、所包含的節點數目和所包含的節點編號信息；依據所述鄰接表模型建立并定義節點—輸電線路的結構體，其中，所述節點—輸電線路的結構體的屬性包括線路首端節點編號、線路末端節點編號、線路長度、線路型號、單位電阻和單位電抗。其中，所述廣度優先遍歷包括：從編號為1的分布式節點出發，之后訪問其鄰接點，直到所有分布式節點都被訪問到。其中，所述深度優先遍歷包括：從編號為1的分布式節點開始，遍歷分布式節點的第1個節點，之后訪問第1個節點的鄰接點，直到編號為1的分布式節點包含的所有節點都被訪問到，開始訪問下一個分布式節點，直到所有的分布式節點都被訪問到。其中，所述根據所述遍歷到的節點屬性和輸電線路屬性計算得到繼電保護動作電流整定值，具體包括：根據所述遍歷到的節點屬性和輸電線路屬性計算得到繼電保護動作電流整定值，其中，式中，Idz表示保護動作電流整定值，Spcc為PCC點開關狀態，且Spcc為0表示微電網并網運行，Spcc為1表示微電網孤島運行，IfG為公共電網故障電流，m為向故障點提供故障電流的分布式電源數量，為分布式電源運行狀態，且為0表示分布式電源退出，為1表示分布式電源投入，Kk為保護動作可靠系數，且取值為1.2～1.3。實施本專利技術，具有如下有益效果：本專利技術將微電網拓撲圖轉換成微電網分布式鄰接表模型，采用鄰接表遍歷算法對微電網系統結構進行在線分析，并將微電網運行狀態的變化實時記錄保存，計算出系統在當前運行狀態下各個保護裝置節點處的保護動作整定值，有效解決了微電網運行方式及拓撲結構靈活多變導致繼電保護無法適應的問題。本專利技術對微電網系統的運行狀態分析及故障分析有助于微電網的可靠運行，及不同控制策略對微電網運行方式的改變、故障率的影響研究。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術提供的基于分布式鄰接表的微電網保護控制方法的一個實施例的流程示意圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。圖1是本專利技術提供的基于分布式鄰接表的微電網保護控制方法的一個實施例的流程示意圖，如圖1所示，包括步驟：S101、建立微電網拓撲結構，并將微電網拓撲結構轉化為鄰接表模型。其中，微電網系統中的分布式電源、儲能裝置、轉換裝置、負荷、PCC點和連接點等采用不同屬性的節點表示，輸電線路采用邊表示，對于含有多個子微網的微電網系統，將每個子微網采用分布式節點表示。S102、依據所述鄰接表模型建立并定義節點的結構體、分布式節點的結構體和節點—輸電線路的結構體。具體的，步驟S102包括步驟：S1021、依據所述鄰接表模型建立并定義節點的結構體。其中，所述節點的結構體的屬性包括當前節點編號、類型和其鄰接節點編號信息。例如，定義節點的結構體為struct_unit[i]＝{num,type,state,num_1,num_2,…num_k}，其中，num表示當前節點編號；type表示當前節點類型，type為0代表分布式電源，type為1代表儲能，type為2代表開關，type為3代表負荷，type為4代表連接，type為5代表公共連接；state表示當前節點狀態，state為0代表處于工作狀態，為1代表處于故障狀態；num_1表示當前節點所連接的第1個節點編號；num_k表示當前節點所連接的第k個節點編號。S1022、依據所述鄰接表模型建立并定義分布式節點的結構體。其中，所述分布式節點的結構體的屬性包括當前分布式節點編號、所包含的節點數目和所包含的節點編號信息。例如，定義分布式節點的結構體為：s本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于分布式鄰接表的微電網保護控制方法，其特征在于，包括：建立微電網拓撲結構，并將微電網拓撲結構轉化為鄰接表模型，其中，微電網系統中的分布式電源、儲能裝置、轉換裝置、負荷、PCC點和連接點采用不同屬性的節點表示，輸電線路采用邊表示，對于含有多個子微網的微電網系統，將每個子微網采用分布式節點表示；依據所述鄰接表模型建立并定義節點的結構體、分布式節點的結構體和節點—輸電線路的結構體；在所述鄰接表模型上，從微電網保護裝置的保護范圍的第1個分布式節點開始深度遍歷，直到獲得所有向保護范圍提供故障電流的節點；獲取深度遍歷過程中遍歷到的節點屬性和輸電線路屬性；根據所述遍歷到的節點屬性和輸電線路屬性計算得到繼電保護動作電流整定值。

【技術特征摘要】
1.一種基于分布式鄰接表的微電網保護控制方法，其特征在于，包括：建立微電網拓撲結構，并將微電網拓撲結構轉化為鄰接表模型，其中，微電網系統中的分布式電源、儲能裝置、轉換裝置、負荷、PCC點和連接點采用不同屬性的節點表示，輸電線路采用邊表示，對于含有多個子微網的微電網系統，將每個子微網采用分布式節點表示；依據所述鄰接表模型建立并定義節點的結構體、分布式節點的結構體和節點—輸電線路的結構體；在所述鄰接表模型上，從微電網保護裝置的保護范圍的第1個分布式節點開始深度遍歷，直到獲得所有向保護范圍提供故障電流的節點；獲取深度遍歷過程中遍歷到的節點屬性和輸電線路屬性；根據所述遍歷到的節點屬性和輸電線路屬性計算得到繼電保護動作電流整定值；所述依據所述鄰接表模型建立并定義節點的結構體、分布式節點的結構體和節點—輸電線路的結構體，具體包括：依據所述鄰接表模型建立并定義節點的結構體，其中，所述節點的結構體的屬性包括當前節點編號、類型和其鄰接節點編號信息；依據所述鄰接表模型建立并定義分布式節點的結構體，其中，所述分布式節點的結構體的屬性包括當前分布式節點編號、所包含的節點數目和所包含的節點編號信息；依據所述鄰接表模型建立并定義節點—輸電線路的結構體，其中，所述節點—輸電線路的結構體的屬性包括線路首端節點編號、線路末端節點編號、線路長度、線路型號、單位電阻和單位電抗。2.如權利要求1所述的基于分布式鄰接表的微電網保護控制方法，其特征在于，還包括：當微電網系統中某個分布...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱華婧，張言蒼，孫鋒，賴曉路，孟憲俠，孫攀，
申請(專利權)人：國電南京自動化股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32