【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于分布式光伏接入配電網，具體涉及配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法及系統。
技術介紹
1、隨著新能源發電得到了飛速發展，由于大量分布式光伏接入配電網后，配電網呈現“多點多源”的新型配用電模式。分布式光伏的接入改變了配電網的故障水平和故障電流方向，當相鄰線路發生區外故障時，由于分布式光伏故障電流的饋入，可能導致本線路的過流保護誤動、跳開本線路，導致本線路負荷失電，影響配網供電可靠性。
2、對于分布式光伏接入的10kv配電網線路，10kv線路出口處的過流保護一般采用三段式過流保護：第一段是無延時的瞬時過流保護，電流整定值很高；第二段是有延時的過流保護，電流整定值也較高；第三段也是有延時的過流保護，電流定值只需躲過最大負荷電流。當相鄰線路發生故障時，由于第一段和第二段的電流定值較高，分布式光伏饋入的故障電流不會導致第一段和第二段過流保護誤動，但是，可能會導致保護本線路的第三段保護誤動。
技術實現思路
1、為解決現有技術的不足，實現防止線路過流保護誤動，線路負荷失電的目的，本專利技術采用如下的技術方案：
2、配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，應用于10kv線路三段式過流保護，包括如下步驟：
3、步驟1：參數獲取及計算；獲取母線相電壓的瞬時值，以計算母線線電壓的幅值和相角；獲取線路電流瞬時值，以計算線路電流的幅值和相角；通過母線線電壓的相角與線路電流的相角，計算線路電流與母線線電壓之間的相角；
4、步驟2：故障
5、步驟3：光伏場站控制模式切換；一旦判斷發生了區外故障，則變電站控制系統依次下達控制命令至連接在本線路的光伏場站1至光伏場站n，使光伏場站的控制模式從mppt(最大功率點跟蹤)控制轉換為p/q(有功功率和無功功率)控制模式，并且將有功功率目標值pref(p,q控制模式下的有功目標值)設置為0，從而降低光伏的故障電流輸出、避免10kv線路出口處的保護誤動；
6、步驟4：恢復正?？刂颇Ｊ剑辉诠夥鼒稣緩膍ppt(最大功率點跟蹤)控制轉換為p/q(有功功率和無功功率)控制模式后，延時等待區外故障切除之后，再將光伏場站1至光伏場站n的控制模式從p/q有功功率和無功功率控制模式轉換為mppt最大功率點跟蹤控制模式；
7、步驟5：循環執行；重復步驟1至步驟4，進行下一次循環檢測和系統控制。
8、進一步地，所述步驟1中，通過獲取線路a、b、c三相母線相電壓的瞬時值，計算母線線電壓的瞬時值，采用離散傅里葉變換公式計算三相母線線電壓的幅值vab、vbc、vca和相角αab、αbc、αca；獲取線路a、b、c三相電流瞬時值，采用離散傅里葉變換公式計算三相線路電流的幅值ia、ib、ic和相角βa、βb、βc；線路電流與母線電壓之間的相角：
9、
10、當電流超前電壓時，相角為正；當電流滯后電壓時，相角為負。
11、進一步地，所述步驟2中，若線路a相電流ia大于本線路過流保護第三段電流的整定值i3d，則進一步判斷是否小于最小相角閾值，即電流ia滯后vbc超過預設的最小相角閾值的絕對值，并且大于最大相角閾值，即電流ia超前vbc超過預設的最大相角閾值的絕對值，若是，則判斷故障為區外故障；
12、否則，判斷不是區外故障，進一步判斷b相電流ib是否大于本線路過流保護第三段電流的整定值i3d，若ib大于i3d，則進一步判斷是否小于最小相角閾值，即電流ib滯后vca超過預設的相角閾值的絕對值，并且大于最大相角閾值，即電流ib超前vca超過預設的相角閾值的絕對值，若是，則判斷故障為區外故障；
13、否則，判斷不是區外故障，進一步判斷c相電流ic是否大于本線路過流保護第三段電流的整定值i3d，若大于i3d，則判斷是否小于最小相角閾值，即電流ic滯后vab超過預設的相角閾值的絕對值，并且大于最大相角閾值，即電流ic超前vab超過預設的相角閾值的絕對值，若是則判斷故障為區外故障；
14、若上述判斷a、b、c三相均不是區外故障，則重新回到步驟1獲取參數，重復上述步驟繼續檢測是否發生了故障以及判斷故障是否為區外故障。
15、進一步地，所述步驟2中，最小相角閾值為-60°，最大相角閾值為120°。
16、進一步地，所述母線線電壓的瞬時值公式如下：
17、vab＝va-vb
18、vbc＝vb-vc
19、vca＝vc-va
20、其中，va、vb、vc分別表示線路a、b、c的母線相電壓的瞬時值。
21、進一步地，所述步驟1中，配電網為10kv配電網。由于10kv線路出口保護第三段有0.8秒的動作延時，以及光伏逆變器電力電子元件具有快速的響應特性，因此，當線路發生故障時，有足夠的時間從變電站控制系統發出控制命令來調控光伏輸出的故障電流，避免保護誤動。
22、進一步地，所述步驟4中，延時為t3d+ε，t3d表示本線路過流保護第三段延時定值，表示ε大于0的毫秒級時間數值。
23、進一步地，所述步驟5中的循環檢測，每隔5ms檢測一次。
24、配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制系統，包括線路控制保護裝置、變電站控制系統、光伏場站控制系統及相互連接的通信網絡，所述線路控制保護裝置采用所述的配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，進行參數獲取及計算、故障發生的檢測及區外故障的判斷，并基于區外故障的發生，由變電站控制系統依次下達控制命令至連接在本線路的光伏場站，通過光伏場站控制系統進行光伏場站控制模式切換和恢復。
25、本專利技術的優勢和有益效果在于：
26、本專利技術針對有分布式光伏接入的10kv配電網線路，充分利用光伏逆變器電力電子元件的快速可控響應特性(毫秒級)，提出在10kv配電網線路區外故障期間，通過判斷線路過流保護是否啟動以及故障電流的流向，實時判斷是否是區外故障，若是則通過實時調節分布式光伏的輸出功率，從而減小故障電流的饋入、防止本線路過流保護誤動，避免本線路負荷失電，達到提高配網供電可靠性的目的。
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1.配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，應用于10kV線路三段式過流保護，其特征在于包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，其特征在于：所述步驟1中，通過獲取線路A、B、C三相母線相電壓的瞬時值，計算母線線電壓的瞬時值，采用離散傅里葉變換公式計算三相母線線電壓的幅值Vab、Vbc、Vca和相角αab、αbc、αca；獲取線路A、B、C三相電流瞬時值，采用離散傅里葉變換公式計算三相線路電流的幅值Ia、Ib、Ic和相角βa、βb、βc；線路電流與母線電壓之間的相角：
3.根據權利要求2所述的配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，其特征在于：所述步驟2中，若線路A相電流Ia大于本線路過流保護第三段電流的整定值I3d，則進一步判斷是否小于最小相角閾值，即電流Ia滯后Vbc超過預設的最小相角閾值的絕對值，并且大于最大相角閾值，即電流Ia超前Vbc超過預設的最大相角閾值的絕對值，若是，則判斷故障為區外故障；
4.根據權利要求3所述的配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，其特征在于：所述
5.根據權利要求2所述的配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，其特征在于：所述母線線電壓的瞬時值公式如下：
6.根據權利要求1所述的配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，其特征在于：所述步驟1中，配電網為10kV配電網。
7.根據權利要求1所述的配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，其特征在于：所述步驟3中，一旦判斷發生了區外故障，則下達控制命令至連接在本線路的光伏場站，將光伏的有功功率降低到0。
8.根據權利要求1所述的配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，其特征在于：所述步驟4中，延時為T3d+ε，T3d表示本線路過流保護第三段延時定值，表示ε大于0的毫秒級時間數值。
9.根據權利要求1所述的配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，其特征在于：所述步驟5中的循環檢測，每隔5ms檢測一次。
10.配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制系統，包括線路控制保護裝置、變電站控制系統、光伏場站控制系統及相互連接的通信網絡，其特征在于：所述線路控制保護裝置采用權利要求1至8任一項所述的配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，進行參數獲取及計算、故障發生的檢測及區外故障的判斷，并基于區外故障的發生，由變電站控制系統依次下達控制命令至連接在本線路的光伏場站，通過光伏場站控制系統進行光伏場站控制模式切換、降低有功功率的輸出和恢復到正常工作狀態。
...【技術特征摘要】
1.配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，應用于10kv線路三段式過流保護，其特征在于包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，其特征在于：所述步驟1中，通過獲取線路a、b、c三相母線相電壓的瞬時值，計算母線線電壓的瞬時值，采用離散傅里葉變換公式計算三相母線線電壓的幅值vab、vbc、vca和相角αab、αbc、αca；獲取線路a、b、c三相電流瞬時值，采用離散傅里葉變換公式計算三相線路電流的幅值ia、ib、ic和相角βa、βb、βc；線路電流與母線電壓之間的相角：
3.根據權利要求2所述的配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，其特征在于：所述步驟2中，若線路a相電流ia大于本線路過流保護第三段電流的整定值i3d，則進一步判斷是否小于最小相角閾值，即電流ia滯后vbc超過預設的最小相角閾值的絕對值，并且大于最大相角閾值，即電流ia超前vbc超過預設的最大相角閾值的絕對值，若是，則判斷故障為區外故障；
4.根據權利要求3所述的配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，其特征在于：所述步驟2中，最小相角閾值為-60°，最大相角閾值為120°。
5.根據權利要求2所述的配電網過流保護與分布式光伏的實時協同控制方法，其特征在于：所述母線線電...
【專利技術屬性】
技術研發人員：柳昂，潘波，萬東，陳軒昂，楊勁松，江星華，周立中，魯濟星，張彪，張永盛，陳健，洪亦君，程明，朱峻立，謝英豪，
申請(專利權)人：國網浙江省電力有限公司安吉縣供電公司，
類型：發明
國別省市：
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