CN203026925U - 一种兼容光伏电站低电压穿越运行的快速联络线故障隔离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种兼容光伏电站低电压穿越运行的快速联络线故障隔离装置，属于新能源发电并网领域；该装置在光伏电站并网配电变电站侧配置两段式电流保护元件和对端直跳保护元件，两段式电流保护元件根据故障后电流测量值判断是否为区内故障，如果是区内故障则出口跳闸，同时通过对端直跳保护元件向光伏电站侧保护发出跳闸信号；光伏电站侧配置低压谐波畸变率快速故障启动元件和直跳保护元件，低压谐波畸变率快速故障启动元件判断故障发生后开放保护装置的出口电路，直跳保护元件接受对端保护发来的跳闸信号动作出口跳闸；本实用新型装置能在有效保证电力***低电压穿越要求的前提下，实现了光伏电站联络线故障的快速检测与隔离，达到光伏电站防孤岛保护与低电压穿越运行的有效兼容。
Description
技术领域
本实用新型属于新能源发电领域，特别涉及一种兼容光伏电站低电压穿越运行的快速联络线故障隔离装置。
背景技术
光伏发电具有不受煤炭、石油等原材料影响、绿色环保、控制方式灵活、不受交通等外界因素制约等优点，是目前城市电网供电电源的很好补充。但是到目前为止，对光伏电站的并网控制仍然是将其考虑成一种辅助电源，甚至是一种大负荷来对待。
但是，造成目前这一局面的主要问题在于：1、传统的并网光伏电站容量较低，对短路电流的作用较低，故障后电源支撑的能力也较弱，传统的基于有效值的故障检测算法使得光伏电站侧的断路器无法保证快速跳闸，来隔离光伏电源；2、并网光伏电站不具备低电压穿越能力或低电压穿越能力不足，联络线或相邻线路故障后，其自身的防孤岛保护与并网***侧要求达到的低电压穿越特性矛盾，无法实现灵活的本体保护与并网***稳定保障的兼容。
只有解决了以上两个问题，才能真正地实现光伏电站的灵活接入与故障隔离，发挥光伏发电并网运行时绿色电力和孤网运行时紧急电源支撑的功效。因此，本实用新型提出了一种兼容光伏电站低电压穿越运行的快速联络线故障隔离装置，在有效保证低电压穿越要求的前提下，实现光伏电站联络线故障的快速检测与隔离，达到防孤岛保护与低电压穿越的有效兼容。
实用新型内容
本实用新型目的是为了克服已有技术的不足之处，提出了一种兼容光伏电站低电压穿越运行的快速联络线故障隔离装置，其特征在于：
光伏电站并网配电变电站侧配置两段式电流保护元件和对端直跳保护元件，所述的两段式电流保护元件包括I段电流速断保护元件、II段过电流保护元件，两段式电流保护元件根据故障后电流测量值判断是否为区内故障，如果是区内故障则出口跳闸，同时通过对端直跳保护元件向线路对端保护发出跳闸信号；光伏电站侧配置低压谐波畸变率快速故障启动元件和直跳保护元件，低压谐波畸变率快速故障启动元件判断故障发生并开放保护装置的出口电路，直跳保护元件接收对端保护发来的跳闸信号，动作出口跳闸。
附图说明
图1为应用本实用新型实施例的光伏电站并网示意图。
图2为应用本实用新型实施例的光伏电站并网低电压穿越特性示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型具体实施方式进行说明。如附图1所示，光伏电站通过联络线MN接入配电变电站并网运行；联络线F点发生故障，需要联络线MN两侧的保护快速故障判断并隔离故障。
线路侧M母线处配置传统的两段式电流保护元件和对端直跳保护元件；其中I段电流速断保护的动作定值II dz整定为：
其中KI K为可靠系数，一般取0.8-0.9；
为在***最小运行方式下线路末端N母线处发生两相短路故障时的电流幅值。
I段电流速断保护的时间定值tI dz整定为：tI dz＝0
II段过电流保护的动作定值III dz整定为：
其中KII k为可靠系数，一般取1.2-1.3；Iload.max为联络线MN正常运行时的最大相电流值。
如图1所示，M侧的II段电流速断保护不需要与下一级配合，因此时间定值tII dz整定为：tI dz＝0.5；查阅图2所示的低电压穿越曲线，0.5秒延时对应的M侧母线残压为额定值的0％-20％，满足最小时间要求。
对端直跳保护元件不需要整定，由于F点为区内故障，因此I段电流速断保护正确判断出口跳闸，同时通过对端直跳保护元件向N侧的直跳保护元件发直跳信号。
光伏电站侧N母线处配置低压谐波畸变率快速故障启动元件和直跳保护元件；其中低压谐波畸变率快速故障启动元件判据为：
其中Uph为N母线测量三相母线电压值中的最小值；Uph为N母线处的额定母线相电压；In为n次谐波电流幅值，其中n＝1、3、5；In为基波电流幅值。
由于F点为区内故障，故障启动判据为真，开放N侧保护装置的出口电路；同时直跳保护元件在1秒内实时接收来自对端线路保护发来的跳闸信号，接收到直跳信号则快速出口跳闸隔离光伏电站。
M侧和N侧两侧保护的有效配合，实现了对联络线故障的快速隔离；同时M侧保护的动作时限配置也兼容了低电压穿越运行的要求，N侧的启动判据基于低电压和谐波畸变特征，符合光伏电站的故障出力特点，兼具了启动的灵敏性和可靠性。
本实用新型的特点及技术效果：
本实用新型针对光伏电站在电网异常或故障状态下并网运行与本体保护存在的矛盾，实用新型了一种兼容光伏电站低电压穿越运行的快速联络线故障隔离装置，能够在有效保证电力***并网低电压穿越要求的前提下，实现了光伏电站联络线故障的快速检测与隔离，达到了光伏电站防孤岛保护与低电压穿越运行的有效兼容。
Claims (1)
1.一种兼容光伏电站低电压穿越运行的快速联络线故障隔离装置，其特征在于，光伏电站并网配电变电站侧配置两段式电流保护元件和对端直跳保护元件，所述的两段式电流保护元件包括I段电流速断保护元件、II段过电流保护元件，两段式电流保护元件根据故障后电流测量值判断是否为区内故障，如果是区内故障则出口跳闸，同时通过对端直跳保护元件向线路对端保护发出跳闸信号；光伏电站侧配置低压谐波畸变率快速故障启动元件和直跳保护元件，低压谐波畸变率快速故障启动元件判断故障发生并开放保护装置的出口电路，直跳保护元件接收对端保护发来的跳闸信号，动作出口跳闸。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108258667A (zh) * | 2018-02-12 | 2018-07-06 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种多端柔性直流***阶段式过电流保护方法及*** |
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2012
- 2012-09-18 CN CN 201220474391 patent/CN203026925U/zh not_active Expired - Fee Related
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