一種風力發電送出輸電線路距離保護方法
2023-11-11 07:33:17
一種風力發電送出輸電線路距離保護方法
【專利摘要】本發明涉及一種風力發電送出輸電線路距離保護方法，該方法首先判別故障是否發生；當發生故障，進行故障選相；根據故障選相的結果分別進行故障方向及故障距離的測量；根據故障距離的計算、故障方向的判別結果在故障發生20ms內進行距離保護各段邏輯的判別，進而判定是否保護動作。該距離保護方法能夠解決風電系統故障時頻率偏移及控制系統動作對輸電線路距離保護的影響。
【專利說明】-種風力發電送出輸電線路距離保護方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種風力發電送出輸電線路距離保護方法，屬於電力系統繼電保護技 術領域。
【背景技術】
[0002] 隨著智能電網建設的推進，各種新能源的應用也日趨增多，而新能源接入電網也 帶來了新問題。風力發電作為綠色能源得到了迅猛發展，國內建立了多個大型風力發電基 地，在未來風力發電將作為主要的新能源得到更為廣泛的應用。
[0003] 風力發電系統與傳統電源系統在電氣暫態特性上有著較大的差別。首先風力發電 的低電壓穿越能力較弱，在電壓跌落時發電機組控制系統的撬棒動作，使得風機出力減小， 引起送出系統頻率逐漸降低，偏離正常工頻，同時撬棒動作後也將使得故障點短路電流降 低，甚至消失。風電系統上述特徵都將對傳統以工頻量測量及相位比較為主要原理的距離 保護產生很大影響，導致距離保護的不正確動作。
【發明內容】
[0004] 本發明提供了一種風力發電送出輸電線路距離保護方法，以解決傳統輸電線路距 離保護方法不適用風電送出系統輸電線路故障特徵的問題。
[0005] 為解決上述問題，本發明風力發電送出輸電線路距離保護方法的技術方案包括以 下步驟：
[0006] 1)實時採集電壓、電流值，根據電流突變量判別故障是否發生；
[0007] 2)當發生故障時，進行故障選相；
[0008] 3)根據故障選相結果，計算故障點到保護安裝處的距離，同時判別故障點方向；
[0009] 4)結合故障點到保護安裝處的距離、故障點方向，判斷距離I、ΙΙ、ΠΙ段是否保護 動作。
[0010] 所述距離I、II、111段是否保護動作的判別在故障發生20ms內完成。
[0011] 步驟3)採用微分方程法計算故障點到保護安裝處的距離，計算公式為
[0012]
【權利要求】
1. 一種風力發電送出輸電線路距離保護方法，其特徵在於，該距離保護方法包括以下 步驟： 1) 實時採集電壓、電流值，根據電流突變量判別故障是否發生； 2) 當發生故障時，進行故障選相； 3) 根據故障選相結果，計算故障點到保護安裝處的距離，同時判別故障點方向； 4) 結合故障點到保護安裝處的距離、故障點方向，判斷距離I、II、III段是否保護動作。
2. 根據權利要求1所述一種風力發電送出輸電線路距離保護方法，其特徵在於，所述 距離I、II、111段是否保護動作的判別在故障發生20ms內完成。
3. 根據權利要求1或2所述一種風力發電送出輸電線路距離保護方法，其特徵在於， 步驟3)採用微分方程法計算故障點到保護安裝處的距離，計算公式為
， 其中，u(t)為故障相電壓採樣值，i(t)為故障相電流採樣值，L為線路單位長度電感，R為單位長度電阻，Df為故障點到保護安裝處的距離。
4. 根據權利要求3所述一種風力發電送出輸電線路距離保護方法，其特徵在於，步驟
3)中，滿足以下公式判斷故障點方向為正方向： ，其中.為保護安裝 AU 處的故障相電壓變化相量，A/為保護安裝處的故障相電流變化相量。
5. 根據權利要求4所述一種風力發電送出輸電線路距離保護方法，其特徵在於，步驟 3) 中，當故障環路殘壓大於0. 1倍Un，並且測量距離在保護範圍內時不再進行故障點變化 量方向判別，直接判斷故障點方向，其中，Un為輸電線路額定相電壓值。
6. 根據權利要求5所述一種風力發電送出輸電線路距離保護方法，其特徵在於，步驟 4) 所述判斷距離I、II、111段保護動作的方法分別為： 距離I段保護動作條件：
且故障點方向為正方向，其中，Df為故障點到安裝 保護處的距離，Dsettingl為距離I段的保護範圍； 距離II段啟動條件：
且故障點方向為正方向，其中，Dsetting2為距離II段的保 護範圍； 距離III段啟動條件：
且故障點方向為正方向，其中，Dsetting3為距離III段的保 護範圍； 在距離II、111段分別滿足以上啟動條件後，保護啟動，經過整定延時時間動作。
【文檔編號】H02H7/26GK104242267SQ201410461240
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月11日 優先權日:2014年9月11日
【發明者】倪傳坤, 楊勇, 裘愉濤, 潘武略, 李寶偉 申請人:國家電網公司, 國網浙江省電力公司, 許繼電氣股份有限公司