CN105914717A - 与lvrt配合的风电场馈线电流保护方法 - Google Patents

与lvrt配合的风电场馈线电流保护方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105914717A
CN105914717A CN201610225630.8A CN201610225630A CN105914717A CN 105914717 A CN105914717 A CN 105914717A CN 201610225630 A CN201610225630 A CN 201610225630A CN 105914717 A CN105914717 A CN 105914717A
Authority
CN
China
Prior art keywords
protection
current
feeder line
setting
rel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610225630.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105914717B (zh
Inventor
孙建龙
乔颖
谢珍建
蔡晖
武晗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
State Grid Corp of China SGCC
Economic and Technological Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Tsinghua University
State Grid Corp of China SGCC
Economic and Technological Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University, State Grid Corp of China SGCC, Economic and Technological Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd filed Critical Tsinghua University
Priority to CN201610225630.8A priority Critical patent/CN105914717B/zh
Publication of CN105914717A publication Critical patent/CN105914717A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105914717B publication Critical patent/CN105914717B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/261—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations
    • H02H7/262—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations involving transmissions of switching or blocking orders

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

本发明涉及一种风电场馈线电流保护方法，包括：对过流I段保护采用瞬时速断保护，作为线路辅助保护，动作时间取为0~0.2s，过流I段的动作电流整定值II set按照馈线线路末端的最大运行方式下三相短路电流Ik.B.max设定，引入可靠系数Krel.1，则令II set=Krel.1·Ik.B.max；将过流II段保护设置为限时电流速断保护，作为线路主保护，其动作时间设置为0.625~0.8s，过流II段的动作电流整定值III set按照馈线末端最小运行方式下两相短路电流Ik.B.min进行设定，采用灵敏系数Ksen，令III set=Ik.B.min/Ksen；以及将过流III段保护设置为过负荷保护，并作为风电机组故障的后备保护，过流III段的动作电流整定值IIII set的动作时间根据风电机组的后备保护设定，动作整定值为IIII set=Krel.3·Iloadmax，其中Krel.3为可靠系数，Iloadmax为馈线最大负荷电流。

Description

与LVRT配合的风电场馈线电流保护方法
技术领域
本发明属于电力***新能源发电领域，尤其设计一种与低电压穿越（Low voltage ride through，LVRT）配合的新型风电场馈线电流保护配置方案，适用于汇集***采取干线式结构的风电场。
背景技术
全球风电技术飞速发展，中国已成为风电大国。我国风资源主要分布在“三北”地区，这些地区拥有众多大型风电基地。大型风电基地具有典型的风电场集中接入架构，35kV集电***采用多条馈线，每条馈线接入10台以上风电机组。
风电场的典型架构下，35kV集电***由于其线路距离长、回路多等特点，成为风电场继电保护的重点。馈线电流保护是集电线路保护的主要内容，但是馈线电流保护的配置和整定并没有相应的国家标准和行业标准。
然而，在馈线电流保护现行方案中，多以迅速切除作为首要原则，灵敏性较高而选择性不足，忽略了风电场与配电网的差异，更未考虑风电场和风电机组的低电压穿越特性。
发明内容
综上所述，确有必要提供一种能够克服以上问题的风电场馈线电流保护方法。
一种风电场馈线电流保护方法，包括：对过流I段保护采用瞬时速断保护，作为线路辅助保护，动作时间取为0~0.2s，过流I段的动作电流整定值II set按照馈线线路末端的最大运行方式下三相短路电流Ik.B.max设定，引入可靠系数Krel.1，则令II set=Krel.1·Ik.B.max；将过流II段保护设置为限时电流速断保护，作为线路主保护，其动作时间设置为0.625~0.8s，过流II段的动作电流整定值III set按照馈线末端最小运行方式下两相短路电流Ik.B.min进行设定，采用灵敏系数Ksen，令III set=Ik.B.min/Ksen；以及将过流III段保护设置为过负荷保护，并作为风电机组故障的后备保护，过流III段的动作电流整定值IIII set的动作时间根据风电机组的后备保护设定，动作整定值为IIII set=Krel.3·Iloadmax，其中Krel.3为可靠系数，Iloadmax为馈线最大负荷电流。
考虑与低电压穿越配合，校验II set≥ILVRTmax，其中ILVRTmax为故障后馈线进入低电压穿越状态保持不脱网运行时的最大短路电流。
可靠系数Krel.1取值范围为1.1-1.5。
考虑与风电机组保护的配合，校验II set≥Krel.2·Iwtt.max，引入可靠系数Krel.2，Krel.2的取值范围为1.1~1.5，其中Iwtt.max代表某一风机故障时最大的短路电流。
灵敏系数满足Ksen≥1.2。
考虑与LVRT的配合，校验III set≥ILVRTmax，其中ILVRTmax为故障后馈线进入低电压穿越状态保持不脱网运行时的最大短路电流。
动作电流整定值IIII set的动作时间的取值范围为1~2s。
可靠系数Krel.3取值范围为1.1~1.5。
当馈线长度过长时，出现III set<ILVRTmax的情形，此时取III set=ILVRTmax，由过流III段保护线路全长。
相对于现有技术，本发明提供的风电场馈线电流保护方法，根据采用低电压穿越策略的风电场馈线稳态短路电流特性，考虑低电压穿越与馈线电流保护的配合和协调,对现有馈线电流保护方案进行调整，通过将风电场馈线电流保护配置为三段保护，以达到馈线电流保护兼顾灵敏性和快速性的同时提高其选择性和可靠性。本发明所提出的馈线电流保护改进方案易于操作、具有普适性。
附图说明
图1为本发明提供风电场馈线电流保护线路的结构示意图。
图2为本发明提供的风电场馈线电流保护方法的流程图。
具体实施方式
下面根据说明书附图并结合具体实施例对本发明的技术方案进一步详细表述。
请一并参阅图1及图2，图1中PCC点为风电场的公共连接点，AB段为馈线，A点（lA）为馈线首端第一台风电机组接入点，B点（lB）为馈线末端最后一台风电机组接入点，BC段为馈线末端的延长线。Ikf为馈线短路电流，l为故障点距离PCC点的距离，ILVRTmax为故障后馈线进入LVRT状态保持不脱网运行时的最大短路电流，Iloadmax为馈线最大负荷电流。曲线“Iwtt”为馈线上不同风电机组故障时的馈线短路电流Ikf。由于馈线上风电机组分布数量有限，所以曲线“Iwtt”上大多数点都不存在，是一条虚线。曲线“1”、“2”分别为最大和最小运行方式下馈线断流电流Ikf随距离l变化的曲线。Iwtt.max代表某一风机故障时最大的短路电流。II set、III set、IIII set为过流I段保护、过流II段保护、过流III段保护的整定值，II set、III set、IIII set满足II set>III set>IIII set。
具体地的，本发明提供的风电场馈线电流保护方法包括如下方式：
S10，对过流I段保护采用瞬时速断保护，作为线路辅助保护，动作时间可以取为0~0.2s；
具体的，动作电流整定值II set可按照馈线线路末端B点最大运行方式下三相短路电流Ik.B.max整定，还可以引入可靠系数Krel.1，Krel.1取值范围为1.1-1.5，则令II set=Krel.1·Ik.B.max。另外，考虑与LVRT配合，校验II set≥ILVRTmax，以保证II set大于故障后馈线进入LVRT状态保持不脱网运行时的最大短路电流ILVRTmax。考虑与风电机组保护的配合，还需校验II set≥Krel.2·Iwtt.max，其中Krel.2为引入的可靠系数，Krel.2的取值范围为1.1~1.5，以保证II set大于某一风机故障时最大的短路电流。当电流大于II set时，则采取瞬时速断保护措施。可以理解，按照线路末端B点最大运行方式仅仅为一具体的实施例，也可以根据实际需要进行选择合适的点。另外，所述的动作时间的选取范围也仅仅为具体的实施例，也可以根据实际电路状况选择其他数值。
S20，将过流II段保护设置为限时电流速断保护，作为线路主保护，其动作时间可设置为0.625~0.8s；
动作电流整定值III set按照馈线末端B点最小运行方式下两相短路电流Ik.B.min进行整定，且采用灵敏系数Ksen≥1.2，则令III set=Ik.B.min/Ksen。考虑与LVRT的配合，校验III set≥ILVRTmax。当电流大于III set时，则采取限时电流速断保护措施。可以理解，上述动作时间、灵敏系数的选取仅仅为更好的保护线路所采用的具体的实施例，也可以根据实际需要进行选择。
S30，将过流III段保护设置为过负荷保护，并作为风电机组故障的后备保护，动作电流整定值IIII set的动作时间可参考风电机组的后备保护设定，本实施例中取为1~2s，其动作整定值为IIII set=Krel.3·Iloadmax，其中可靠系数Krel.3取值范围为1.1~1.5。
在S10及S20中，所述过流I段和II段保护的整定值动作电流整定值II set及III set需校验是否大于等于ILVRTmax：即当馈线长度过长时，出现III set<ILVRTmax的情形，此时取III set=ILVRTmax，由过流III段保护线路全长。
本发明提供的风电场馈线电流保护方法，根据采用低电压穿越策略的风电场馈线稳态短路电流特性，考虑低电压穿越与馈线电流保护的配合和协调,对现有馈线电流保护方案进行调整，以达到馈线电流保护兼顾灵敏性和快速性的同时提高其选择性和可靠性。通过将风电场馈线电流保护配置为三段保护，过流I段保护采用瞬时速断保护，过流II段保护采用限时电流速断保护，过流III段保护采用过负荷保护，采用一次式自动重合闸，并进行整定值与ILVRTmax的校验。本发明所提出的馈线电流保护改进方案易于操作、具有普适性，不限于低电压穿越策略是否采用撬棒保护，也不限于具体的风电场风机的类型和馈线上风电机组的数量。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内作其它变化，当然这些依据本发明精神所作的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (9)

1.一种风电场馈线电流保护方法，包括：
对过流I段保护采用瞬时速断保护，作为线路辅助保护，动作时间取为0~0.2s，过流I段的动作电流整定值II set按照馈线线路末端的最大运行方式下三相短路电流Ik.B.max设定，引入可靠系数Krel.1，则令II set=Krel.1·Ik.B.max；
将过流II段保护设置为限时电流速断保护，作为线路主保护，其动作时间设置为0.625~0.8s，过流II段的动作电流整定值III set按照馈线末端最小运行方式下两相短路电流Ik.B.min进行设定，采用灵敏系数Ksen，令III set=Ik.B.min/Ksen；以及
将过流III段保护设置为过负荷保护，并作为风电机组故障的后备保护，过流III段的动作电流整定值IIII set的动作时间根据风电机组的后备保护设定，动作整定值为IIII set=Krel.3·Iloadmax，其中Krel.3为可靠系数，Iloadmax为馈线最大负荷电流。
2.如权利要求1所述的风电场馈线电流保护方法，其特征在于，考虑与低电压穿越配合，校验II set≥ILVRTmax，其中ILVRTmax为故障后馈线进入低电压穿越状态保持不脱网运行时的最大短路电流。
3.如权利要求1所述的风电场馈线电流保护方法，其特征在于，可靠系数Krel.1取值范围为1.1-1.5。
4.如权利要求1所述的风电场馈线电流保护方法，其特征在于，考虑与风电机组保护的配合，校验II set≥Krel.2·Iwtt.max，引入可靠系数Krel.2，Krel.2的取值范围为1.1~1.5，其中Iwtt.max代表某一风机故障时最大的短路电流。
5.如权利要求1所述的风电场馈线电流保护方法，其特征在于，灵敏系数满足Ksen≥1.2。
6.如权利要求1所述的风电场馈线电流保护方法，其特征在于，考虑与LVRT的配合，校验III set≥ILVRTmax，其中ILVRTmax为故障后馈线进入低电压穿越状态保持不脱网运行时的最大短路电流。
7.如权利要求1所述的风电场馈线电流保护方法，其特征在于，动作电流整定值IIII set的动作时间的取值范围为1~2s。
8.如权利要求1所述的风电场馈线电流保护方法，其特征在于，可靠系数Krel.3取值范围为1.1~1.5。
9.如权利要求1所述的风电场馈线电流保护方法，其特征在于，当馈线长度过长时，出现III set<ILVRTmax的情形，此时取III set=ILVRTmax，由过流III段保护线路全长。
CN201610225630.8A 2016-04-13 2016-04-13 与lvrt配合的风电场馈线电流保护方法 Active CN105914717B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610225630.8A CN105914717B (zh) 2016-04-13 2016-04-13 与lvrt配合的风电场馈线电流保护方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610225630.8A CN105914717B (zh) 2016-04-13 2016-04-13 与lvrt配合的风电场馈线电流保护方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105914717A true CN105914717A (zh) 2016-08-31
CN105914717B CN105914717B (zh) 2018-04-10

Family

ID=56746043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610225630.8A Active CN105914717B (zh) 2016-04-13 2016-04-13 与lvrt配合的风电场馈线电流保护方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105914717B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109217264A (zh) * 2018-08-22 2019-01-15 华北电力大学 一种考虑电动汽车随机负荷的配电网保护***及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102510083A (zh) * 2011-11-07 2012-06-20 清华大学 一种降低风电场低电压穿越容量需求的集成保护方法
US20130193766A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Atlantic Grid Operations A., Llc Control and protection of a dc power grid
CN103414171A (zh) * 2013-04-16 2013-11-27 清华大学 集电线路全线速切保护与优化重合闸方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102510083A (zh) * 2011-11-07 2012-06-20 清华大学 一种降低风电场低电压穿越容量需求的集成保护方法
US20130193766A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Atlantic Grid Operations A., Llc Control and protection of a dc power grid
CN103414171A (zh) * 2013-04-16 2013-11-27 清华大学 集电线路全线速切保护与优化重合闸方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王银萍: ""与具有LVRT能力的风电机组并网相配合的继电保护的研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109217264A (zh) * 2018-08-22 2019-01-15 华北电力大学 一种考虑电动汽车随机负荷的配电网保护***及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105914717B (zh) 2018-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fang et al. Impact of inverter-interfaced renewable energy generators on distance protection and an improved scheme
Yang et al. Multiterminal DC wind farm collection grid internal fault analysis and protection design
Park et al. The effect of SFCL on electric power grid with wind-turbine generation system
EP2463979B1 (en) Fault-ride-through method, converter and power generating unit for a wind turbine
Eissa Protection techniques with renewable resources and smart grids—A survey
Ma et al. A novel adaptive distance protection scheme for DFIG wind farm collector lines
CN103414171B (zh) 集电线路全线速切保护与优化重合闸方法
CN102646991B (zh) 用于双馈式风力发电机组低电压穿越的开关和动态电阻
CN110880743B (zh) 一种基于肯德尔秩相关性的风电场站送出线路纵联保护方法
CN103354354B (zh) 适用于微电网的阻抗保护方法与装置
CN108429252A (zh) 一种多端交直流混合配电网直流故障时交流***贡献短路电流的计算方法
CN204118714U (zh) 柔性直流输电换流站断路器的交直流配合保护装置
CN106786419B (zh) 基于站域保护原理的风电场汇集***继电保护方法
CN104269833B (zh) 一种含dg配电网保护方案
JP4613652B2 (ja) 配電系統の保護システム
CN105914717A (zh) 与lvrt配合的风电场馈线电流保护方法
Rong et al. Methods for transient AC overvoltage reduction at wind farm terminal
CN108023341A (zh) 一种含分布式电源的配电网自适应保护方法
CN106486979A (zh) 一种具有远后备功能的站间纵联保护***及其方法
CN103728537B (zh) 一种无电压死区的故障方向判别***及判别方法
Wu et al. Adaptive setting and simulation of distance protection relay in a long transmission system connected to an offshore wind farm
CN202550586U (zh) 用于双馈式风力发电机组低电压穿越的开关和动态电阻
CN110492517A (zh) 一种多馈入直流输电***换相失败的风险评估方法及***
CN106549389B (zh) 一种直流最小触发角限制器限幅参数优化方法
CN106253248B (zh) 基于区间运算的分布式电源与传统电厂短路电流计算方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant