Page 23 - 电力与能源2021年第一期

高玉雅, 等: 考虑分布式电源与随机负荷的主动配电网继电保护新方法 1
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障, 其整定方法可以表示为 该方法无需按照电动汽车随机负荷接入后线
I 路的最大负荷电流进行整定, 避免了电动汽车接
Ⅰ
I set _ 1 = K k K d E S ( 5 )
Z S +Z L 入的长期影响, 能够提高保护的灵敏性。
I ———保 护 1 的 自 适 应 保 护 Ⅰ 段 整 定
式中 I set _ 1 2.2 区域后备电流保护方案的构建
I ———故
值; K k ———自适应保护 Ⅰ 段可靠系数; K d 电流保护自适应整定方法优先保证了保护的
———
障类型系数; E S ———系统的等效相电势; Z S 灵敏性, 同时能够满足速动性与可靠性。但该方
———被保护线路 B1- 法牺牲了选择性, 尤其是在分布式电源接入导致
系统电源侧的综合阻抗; Z L
B2 的阻抗。 系统潮流方向不确定的场景下。
系统电源侧的综合阻抗可以按照对称故障分 为此, 本文提出一种区域后备电流保护方案
量法求出。系统等效电动势可以通过下式实时计 作为补充。该方案以单条馈线为基本单元, 通过
算得出: 主动配电网的通信系统集中采集各保护的启动逻
( 6 )
E S =Um +I m Z S 辑量信息, 判断故障实际发生位置, 再由区域保护
, ———故障发生后, 保护安装处测得
式中 Um I m 主站向各保护发送跳闸命令。
的的电压和电流。 定义上标 Ⅰ , Ⅱ 与 Ⅲ 分别为自适应保护的 Ⅰ
为优先保证灵敏性, 自适应限时电流速断保 段、 Ⅱ 段与 Ⅲ 段启动信息, 下标 A , B , C 分别表示
护( 以下简称“ 自适应保护 Ⅱ 段”) 仅需要覆盖本线 上级线路、 本级线路与下级线路, 动作信号 1 与 0
路全长。以保护 1 为例, 自适应保护 Ⅱ 段整定值 分别表示动作与不动作, 其故障判据与保护动作
计算如下: 判据分别如下所示。
Ⅰ
Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ K k K d E S ( 7 ) 故障判据 1 :
I set _ 1 = K kI set _ 2 = K k
Z S +Z L1 +Z L2 3 ( I B =1 ) ∩ ∀i , I A ( i ) =1 )
Ⅰ
Ⅲ
(
Ⅰ
Ⅱ
t set _ 1 =t set _ 2 +Δt Ⅱ ( 8 ) E 1 = { 0 其他
Ⅱ ———保 护 1 的 自 适 应 保 护 Ⅱ 段 整 定
式中 I set _ 1
( 11 )
Ⅰ ———保 护 2 的 自 适 应 保 护 Ⅰ 段 整 定 值;
值; I set _ 2
故障判据 2 :
Ⅱ ,
Ⅲ
Ⅱ
(
K k ———自适 应 保 护 Ⅱ 段 的 可 靠 性 系 数; Z L1 1 ( I B =1 ) ∩ ∀i , I C ( i ) =0 )
———被 保 护 线 路 B1-B2 与 B2-B3 的 阻 抗; E 2 = {
Z L2 0 其他
Ⅱ ———保护 1 的自适应保护 Ⅱ 段延时; Δt ———
Ⅱ
t set _ 1
( 12 )
Ⅰ ———保 护 2 的自适应保
故障判据 3 :
对应动作时限 级差; t set _ 2
护 Ⅰ 段延时。
Ⅱ
ì ï 0 ( I B =0 )或其他
由于 K d≤1 且 Z S≥Z Smin 自适应保护 Ⅱ 段的
,
ï ï -1 ( I B =1 ) ∩ ( ∃i , I C ( i )=1 )
Ⅱ
Ⅰ
整定值不大于传统电流保护 Ⅱ 段整定值, 从而使 E 3 = í Ⅱ Ⅰ Ⅱ
ï -2 ( I B =1 ) ∩ ( ∃i , I C ( i )=0 ) ∩ ( I C ( i )=1 )
ï
保护的灵敏性得到提高。 î -3 ( I B =1 ) ∩ ( ∃i , I C ( i )=0 ) ∩ ( I C ( i )=0 ) ∩ ( I C ( i )=1 )
Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
由于电动汽车接入的长期影响导致负荷峰值 ( 13 )
发生变化, 自适应过电流保护( 以下简称“ 自适应 式中 I ———保 护 判 据 输 入; ∀ ———全 称 量 词;
保护 Ⅲ 段”) 需要根据负荷和系统运行方式变化的 ∃ ———任意量词。
要求, 实时调整定值。以保护 1 为例, 按照当前实 故障判据 1 与 2 用于判断故障是否发生在本
时负荷电流整定: 级线路, 故障判据 3 用于判断故障是否发生在下
Ⅲ Ⅲ ( 9 )
I set _ 1 = K kI L 级线路。
Ⅲ
t set _ 1 =t set _ 2 +Δt Ⅲ ( 10 ) 保护动作判据:
Ⅲ
Ⅲ ———保 护 1 的 自 适 应 保 护 Ⅲ 段 整 定
式中 I set _ 1 ì 1 E 1 +E 2 +E 3 >0
ï ï
Ⅲ ———自 适 应 保 护 Ⅲ 段 的 可 靠 性 系 数;
í
值; K k J = 0 E 1 +E 2 +E 3 =0 ( 14 )
Ⅲ ———保 护 1 的 自 适 应 ï ï î
I L ———实时负 荷 电 流; t set _ 1 0 E 1 +E 2 +E 3 <0
保 护 Ⅲ 段 延 时; Δt ———对 应 动 作 时 限 级 差; 式中 J ———区域保护的输出信号; J=1 与 J=
Ⅲ
Ⅲ ———保护 2 的自适应保护 Ⅲ 段延时。 0 ———区域保护主站向执行判据计算处的保护发
t set _ 2