基于AC-DC柔性互联的分布式智能配电系统广域保护配置方案的制作方法

本发明涉及配电系统，具体为基于ac-dc柔性互联的分布式智能配电系统广域保护配置方案。

背景技术：

1、鉴于直流侧100hz电流分量与交流负序分量之间存在的定量关系，利用交流侧发生不对称故障时的负序分量在直流侧引发的100hz电流分量。

2、提出适用于交直流混联配电网环境下直流侧100hz电流保护，保护方案分三段整定：i段作为换流站内交流系统不对称故障主保护方案，保护范围为换流站保护分区内交流系统：i段作为换流站内交流系统不对称故障的后备保护方案，保护范围覆盖整个换流站保护分区并延伸到下级交流线路的一部分：i段作为相邻交流线路不对称故障的远后备保护方案，能对换流站保护分区交流系统及相邻交流线路保护分区发生的不对称故障作出反应。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了基于ac-dc柔性互联的分布式智能配电系统广域保护配置方案，解决了现有技术中当换流站内交流系统发生不对称故障时，其距离换流站电气距离短，故障严重程度高，过流情况严重，负序分量很大的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于ac-dc柔性互联的分布式智能配电系统广域保护配置方案，当换流站内交流系统发生不对称故障时，其距离换流站电气距离短，故障严重程度高，过流情况严重，负序分量很大，该故障电流超过了i gbt的耐流能力，需要快速发出信号闭锁换流站，防止破坏性过电流损坏换流阀。

5、因此提出适用于交直流混联配电网环境下直流侧100hz电流保护工段作为换流站过电流保护方案，针对换流站交流系统不对称故障提供保护。

6、作为换流站主保护，直流侧100hz保护应在换流站内部交流系统发生不对称故障时，立刻给出换流站闭锁信号，发出信号切除换流站交流出口处交流断路器以及直流线路始端的直流断路器，同时向对侧换流站发出动作信号，根据交直流配电网实际运行需求，对侧换流站接到动作信号后，可选择闭锁换流站或变更运行模式。

7、基于直流100hz分量与交流负序分量的定量关系式，直流侧100hz电流保护i1段启动电流整定值整定方条如下:

8、作为主保护，为保证保护的选择性，应在换流站内部交流系统故障时可靠动作而当区外交流线路发生故障时应可靠不动作，因此定值应大于换流站交流出口处发，并引入可靠系生不对称故障时换流站交流母线处流过的最大负序分量电流i kcon max，并引入可靠系数kre l＝1.1-1.2。

9、

10、启动电流整定可借助计算法或仿真法进行，计算法即通过画出故障时的故障序网图，计算流过换流站交流母线处的最大负序电流，并通过式(4-36)给出的定量关系式计算得到直流100hz启动电流，仿真法即对需要整定直流100hz后备保护的系统建立仿真系统，并通过仿真获得区外故障时换流站交流母线的负序电流幅值，再通过式(1)给出的定量关系式计算得到直流100hz启动电流；

11、由于现阶段还缺乏可靠的换流器负序阻抗频率特性模型，难以得到准确的换流器负序阻抗，因此计算法的精度仍有待提高，现有可投入实用的方法应以仿真法进行定值整定。

12、作为主保护，为保证对igbt可靠保护，直流100hz i段保护应无延时启动，当测量到的100hz电流超过整定值时保护迅速动作。

13、考虑保护分区划分原则，保证各保护分区之间保护范围互相重叠，并能覆盖整个交直流配电网，基于示范工程系统拓扑结构，交直流混联配电网保护分区主要分为三大部分：交流侧系统保护分区，直流侧系统保护分区及换流站保护分区；

14、所述交直流混联配电网各项保护分区具体功能如下：

15、(1)交流侧系统保护分区:主要包括交流母线保护分区及交流线路保护分区；

16、(2)直流侧系统保护分区:主要包括直流母线保护分区及直流线路保护分区；

17、(3)换流站保护分区:主要包括换流器保护分区及换流变压器保护分区。

18、(三)有益效果

19、本发明提供了基于ac-dc柔性互联的分布式智能配电系统广域保护配置方案。具备以下有益效果：

20、通过本发明提出的适用于交直流混联配电网环境下直流侧100hz电流保护工段作为换流站过电流保护方案，针对换流站交流系统不对称故障提供保护，当换流站内交流系统发生不对称故障，其距离换流站电气距离短，故障严重程度高，过流情况严重，负序分量很大，该故障电流超过了i gbt的耐流能力时，能够快速发出信号闭锁换流站，防止破坏性过电流损坏换流阀。

技术特征：

1.基于ac-dc柔性互联的分布式智能配电系统广域保护配置方案，其特征在于，包括如下分三段整定的保护方案：

2.根据权利要求1所述的基于ac-dc柔性互联的分布式智能配电系统广域保护配置方案，其特征在于：所述直流侧100hz电流保护i段启动电流整定值整定方条如下：

3.根据权利要求1所述的基于ac-dc柔性互联的分布式智能配电系统广域保护配置方案，其特征在于：为保证对igbt可靠保护，直流100hzi段保护应无延时启动，当测量到的100hz电流超过整定值时保护迅速动作。

技术总结
本发明提供基于AC‑DC柔性互联的分布式智能配电系统广域保护配置方案，涉及配电系统领域。该基于AC‑DC柔性互联的分布式智能配电系统广域保护配置方案，包括如下保护方案：保护方案分三段整定：I <subgt;1</subgt;段作为换流站内交流系统不对称故障主保护方案，保护范围为换流站保护分区内交流系统；I<subgt;2</subgt;段作为换流站内交流系统不对称故障的后备保护方案，保护范围覆盖整个换流站保护分区并延伸到下级交流线路的一部分；I<subgt;3</subgt;段作为相邻交流线路不对称故障的远后备保护方案。通过本发明提出的适用于交直流混联配电网环境下直流侧100Hz电流保护工段作为换流站过电流保护方案，针对换流站交流系统不对称故障提供保护。

技术研发人员：秦运广,郭小东,张硕,徐新星,邰能灵,吴海军,罗志丰,宋浩杰,陈洋,唐波,凌永华,谭广,汪军,于晓蕾,鲍玉莹
受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司祁门县供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5