本發(fā)明涉及繼電保護領域中關(guān)于應對分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法，用于提升分布式光伏廣泛接入配電網(wǎng)背景下的配電網(wǎng)保護可靠性，對不同容量的分布式光伏接入配電網(wǎng)后進行針對性的保護方案改進，尤其涉及一種應對不同容量分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法。

背景技術(shù)：

0、技術(shù)背景

1、隨著可再生能源的迅速發(fā)展，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)因其靈活性和環(huán)境友好性，在配電網(wǎng)中的應用日益增多。然而，這種大規(guī)模的分布式能源接入對傳統(tǒng)配電網(wǎng)的保護系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的繼電保護策略是針對集中式發(fā)電和相對固定的負荷設計的，它們通常依賴于固定的參數(shù)和預設的保護邏輯。然而，在分布式光伏廣泛接入的背景下，這些策略可能無法適應電網(wǎng)參數(shù)的快速變化和動態(tài)特性。例如，光伏系統(tǒng)的接入可能導致局部電網(wǎng)的電壓升高，超出傳統(tǒng)保護裝置的設定閾值，從而引發(fā)不必要的保護動作。同時，光伏系統(tǒng)的無功功率輸出也會影響電網(wǎng)的無功平衡，對電網(wǎng)的穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。

2、綜上所述，盡管分布式光伏接入為電網(wǎng)帶來了諸多益處，但其對配電網(wǎng)保護系統(tǒng)的影響也不容忽視，為了應對這些挑戰(zhàn)，亟需對現(xiàn)有的繼電保護方法進行改進，以適應當前及未來分布式光伏的廣泛接入。當前，針對分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法的研究還處于起步階段，對于如何準確評估不同容量光伏接入對電網(wǎng)保護的影響，并制定相應的保護策略的研究尚不充分。

3、本技術(shù)人提出一種應對不同容量分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法，旨在通過針對性的保護方案調(diào)整，確保在各種分布式光伏接入容量下，配電網(wǎng)的保護系統(tǒng)均能準確、及時地響應，從而保障電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，本發(fā)明提供一種應對不同容量分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法?？紤]分布式光伏運行特性，分析了不同分布式光伏接入容量下流過保護安裝處的電流大小，進而分析電流保護的動作情況，以對電流保護影響程度不同為分界給出了分布式光伏接入容量計算方法；針對不同的分布式光伏接入容量，給出相應的保護改進方案，確保在各種分布式光伏接入容量下，配電網(wǎng)的保護系統(tǒng)均能準確、及時地響應，從而保障電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定。

2、實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：一種應對不同容量分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法，包括如下步驟：

3、s1：進行分布式光伏對電流保護影響分析；

4、s2：將分布式光伏接入不會導致瞬時電流速斷保護誤動的分布式光伏的接入容量進行計算；

5、s3：根據(jù)計算結(jié)果，對分布式光伏接入容量超過限值1后的配電網(wǎng)保護改進；

6、s4：改進電流保護正常運行的分布式光伏接入容量其限值為2及超出后的配電網(wǎng)保護改進。

7、在上述的一種應對不同容量分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法中，s1步驟中，對于城市配電網(wǎng)采用定時限過電流保護與瞬時電流速斷保護配合的形式為配電網(wǎng)提供保護。

8、在上述的一種應對不同容量分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法中，s2步驟中，分布式光伏接入不會導致瞬時電流速斷保護誤動的分布式光伏接入容量以限值1計算，令線路100％處故障時流過保護的電流等于瞬時電流速斷保護整定值，從而求取瞬時電流速斷保護的保護范圍延伸至線路末端的分布式光伏短路電流，再考慮分布式光伏并網(wǎng)換流器限流特征，得出分布式光伏接入不會導致瞬時電流速斷保護誤動的分布式光伏接入容量，其限值為1。

9、在上述的一種應對不同容量分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法中，s2步驟中，計算分布式光伏接入不會導致瞬時電流速斷保護誤動的分布式光伏接入容量，由于電力電子器件耐受過電流能力較弱，分布式光伏能夠提供的短路電流最大不超過額定電流的2倍，將ipv設置為額定電流in的1.2倍，ipv和分布式光伏的容量spv關(guān)系如下式所示，

10、spv＝3·ipv·un?(10)

11、式中，spv為分布式光伏的容量，分布式光伏故障時提供的短路電流(相電流)為ipv，in為分布式光伏額定電流，un為分布式光伏并網(wǎng)點額定電壓。根據(jù)基爾霍夫電壓定理可得電壓電流關(guān)系如下式所示，

12、egrid＝(z1+zgrid)·i1+z2·i2?(11)

13、式中，egrid為電網(wǎng)側(cè)等效電壓源相電壓值，i1和i2為流過第一保護和

14、第二保護的電流，z1和z2為線路阻抗，zgrid為電網(wǎng)側(cè)等效阻抗。i1和i2的關(guān)系式如下式所示，

15、i1＝i2-ipv?(12)

16、假設系統(tǒng)處于最大運行方式，將式(3)代入式(2)可得流過第二保護的電流i2如下式所示，

17、

18、式中，zgrid-min為系統(tǒng)處于最大運行方式時電網(wǎng)側(cè)等效阻抗。瞬時電流速斷保護整定值i2-relⅰ按照最大運行方式下線路100％處發(fā)生故障時，在無分布式光伏時，短路電流乘以可靠系數(shù)krelⅰ整定，保護的瞬時電流速斷保護整定值如下式所示，

19、

20、式中，i2-relⅰ為瞬時電流速斷保護整定值，krelⅰ為瞬時電流速斷保護的可靠系數(shù)。結(jié)合式(4)和式(5)，假設線路100％處故障時流過第二保護的電流等于第二保護瞬時電流速斷保護整定值，即i2＝i2-setⅰ，得到第二保護瞬時電流速斷保護的保護范圍延伸至線路末端的分布式光伏短路電流，如下式所示，

21、

22、在上述的一種應對不同容量分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法中，結(jié)合式(6)和式(1)式，可得第二保護瞬時電流速斷保護的保護范圍延伸至線路末端的分布式光伏容量，即分布式光伏接入不會導致瞬時電流速斷保護誤動的分布式光伏接入容量spv-1，其限值1，如下式所示，

23、

24、式中，spv-1為分布式光伏接入不會導致瞬時電流速斷保護誤動的分布式光伏接入容量。當分布式光伏容量不超過式(7)所示容量時，第二保護瞬時電流速斷保護為正常運行。

25、在上述的一種應對不同容量分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法中，所述分布式光伏接入容量超出限值1后的電流保護改進方法，將接入分布式光伏后最大運行方式下線路末端發(fā)生故障時的短路電流乘以可靠系數(shù)，解方程得到修改后的瞬時電流速斷保護整定值。

26、在上述的一種應對不同容量分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法中，當分布式光伏容量超過式(7)所示容量時，對第二保護瞬時電流速斷保護整定值進行修改，從而保證第二保護瞬時電流速斷保護的保護范圍不延伸至下級線路，將接入分布式光伏后最大運行方式下線路100％處發(fā)生故障時的短路電流乘以可靠系數(shù)krelⅰ即可得到修改后的保護2瞬時電流速斷保護整定值i2-set-newⅰ，如下式所示，

27、

28、式中，i2-set-newⅰ為修改后的保護2瞬時電流速斷保護整定值。按照式(8)修改電流保護整定值后，即使分布式光伏接入容量超出限值1，電流保護也能正常運行。

29、在上述的一種應對不同容量分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法中，s4步驟中，令系統(tǒng)最小運行方式下保護出口處故障時的短路電流等于修改后的瞬時電流速斷保護整定值，可得瞬時電流速斷保護的保護范圍最小縮減至0％分布式光伏容量限制，即改進電流保護正常運行的分布式光伏接入容量，其限值為2。

30、在上述的一種應對不同容量分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法中，令系統(tǒng)最小運行方式下保護2出口處故障時的短路電流等于i2-set-newⅰ，可得第二保護瞬時電流速斷保護的保護范圍最小縮減至0％分布式光伏容量限制spv-2，其限值為2，如下式所示，

31、

32、式中，spv-2為第二保護瞬時電流速斷保護的保護范圍最小縮減至0％分布式光伏容量限制。

33、在上述的一種應對不同容量分布式光伏接入的配電網(wǎng)保護分級改進方法中，所述方法是以分布式光伏接入對配電網(wǎng)保護影響為依據(jù)對分布式光伏接入容量作了梯度劃分，對目前各地區(qū)配電網(wǎng)分布式光伏接入容量不同的情況有很好的適應性，并根據(jù)不同分布式光伏接入容量作針對性的調(diào)整，達到配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

34、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用了以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

35、1、本發(fā)明以分布式光伏接入對配電網(wǎng)保護影響為依據(jù)對分布式光伏接入容量作了梯度劃分，共有兩個分界。這種梯度劃分對于目前各地區(qū)配電網(wǎng)分布式光伏接入容量不同的情況有很好的適應性，可以根據(jù)不同分布式光伏接入容量作針對性的調(diào)整，在保證配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的同時又控制了保護設備的改造成本。

36、2、本發(fā)明計算了分布式光伏接入不會導致瞬時電流速斷保護誤動的分布式光伏接入容量(限值1)，并給出了超出限值1后的電流保護改進方法，做到了對分布式光伏接入對配電網(wǎng)保護影響的定量分析，對配電網(wǎng)能夠承受的分布式光伏接入容量提供了理論依據(jù)及應對方法，提高了分布式光伏接入配電網(wǎng)的保護可靠性。

37、3、本發(fā)明計算了改進電流保護正常運行的分布式光伏接入容量(限值2)，對配電網(wǎng)電流保護能夠承受的最大分布式光伏接入容量提供了理論依據(jù)及應對方法，提升了含高比例分布式光伏配電網(wǎng)的保護可靠性及安全穩(wěn)定運行能力。