一种针对400V光伏台区发电单元的广义横差保护方法与流程

本发明涉及继电保护领域，具体为一种针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法。

背景技术：

1、随着能源问题和环境问题的日益突出，新型电网的建设逐步提上日程，大量光伏电源接入电网。常规配电网有树干状、放射状及环网状，相对简单的并网结构为放射状，在接线、保护定容及扩容等方面都有较好的表现。在这种配电网中，增加光伏电站，且在整个结构中，可装配限过流的保护断路装置与自动重合闸的断路装置。

2、光伏电站与调控主站的信息交互和可靠传输必须借助通信系统，并事先制定启动和维持通信所必需的数据传送格式的约定和规则、规约。光伏电站配置了大量的测控、保护及其他自动化设备，用于采集光伏阵列、升压设备的运行及状态信息，并将采集的信息传送至后台监控计算机和调控机构。调控主站通过数据传输通道并借助远动通信工作站等自动化设备将控制命令发送至测控设备，实现对光伏电站的控制。当前，光伏电站中绝大多数采用有线通信系统，其中光纤通信的应用最为普遍。

3、传统配电网保护采用电流保护和过负荷保护等，但随着大量光伏电源的接入，使得配电网的结构发生了较大变化，传统继电保护措施可能不再适用，对继电保护提出了更高的要求。可再良好通讯条件下，提出新的保护措施。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明解决的技术问题是：若某一个光伏单元具有潜在故障的可能性，可经过长延时将这种发电单元切除，避免内部故障影响其它发电单元其作为后备保护；400v线路发生电气短路故障后，可有选择性地切除最少的光伏单元，其作为主保护。本方法对于通讯的依赖性低，且具有较高的自适应性，适合400v台区的低成本方案需求。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种针对光伏台区发电单元的广义横差保护方法，包括：

5、采集检测电气量的信息数据；

6、对采集到的数据进行状态判断；

7、根据不同的状态情况，执行相应操作。

8、作为本发明所述的针对光伏台区发电单元的广义横差保护方法的一种优选方案，其特征在于，包括：

9、当一个光伏单元具有相对集中或分散的光伏发电单元，发现潜在故障的可能性或异常时，经过长延时将这种发电单元切除；

10、对于相对分散的为单相的光伏发电单元，这些发电单元的谐波频谱特性是相同；

11、对于相对集中的为三相的光伏发电单元，三相功率是对称的，三相谐波频谱特性是相同的；

12、若不满足以上条件，即为异常状态；

13、当400v线路发生电气短路故障后，可有选择性地切除最少的光伏单元，避免采用纵差保护的高成本及低效能。

14、作为本发明所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法的一种优选方案，其中：所述采集检测电气量的信息数据，是在各个发电单元的出口处，进行电流、电压、功率、谐波等电气量的检测

15、作为本发明所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法的一种优选方案，其中：所述异常状态判断，是根据光伏发电单元或三相，在满足通讯条件下，提出一种广义的横差保护，来对比信息数据，根据故障的统计规律，可判断出发电单元的状态异常；

16、作为本发明所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法的一种优选方案，其中：所述的相应操作，是将检测数据发送到管理器，管理器判断某一个发电单元数据异常，根据故障的统计规律，可判断出发电单元的状态异常，并向控制中心发出告警，并经过长时间延时后向发电单元的出口开关发出跳闸指令。

17、作为本发明所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法的一种优选方案，其特征在于：所述的光伏发电单元，400v台区自配变出口至光伏发电单元或负荷设备为辐射型网络结构。

18、作为本发明所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法的一种优选方案，其特征在于：所述的电气短路故障，当分支箱上游发生线路的电气短路故障，分支箱下游的各个相同型号的光伏逆变器输出电流及方向是相同的，管理器收到信号后判断故障发生在分支箱上游，因此分支箱开关和所有设备开关都跳闸；

19、当分支箱下游某一条出线发生电气短路，分支箱下游的各个相同型号的光伏逆变器输出电流及方向有较大差异，管理器收到信号后判断故障发生在分支箱下游，因此相应的设备开关跳闸，可以缩小切除范围，提高了故障切除的选择性，为了防止判断失误，配电流保护，经过短延时后跳闸。

20、作为本发明所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法的一种优选方案，其特征在于：所述横差保护，应用于并联电路中，动作取决于电路之间的电流的不平衡分配，通过通讯单元对来自电压、电流互感器二次侧的电压、电流数据进行数字化和共享，为保护装置提供短路电压、电流数据。

21、作为本发明所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法的一种优选方案，所述的通讯条件，其特征在于：采用通讯在线自检的方式，对于通讯不正常的发电单元，采取自适应方法，将相应的数据剔除，并闭锁保护。

22、作为本发明所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法的一种优选方案，其特征在于：广义指：与具体的拓扑结构、分布位置关联性较低，与数量无关，采用的数据是动态的。

23、本发明的有益效果：提供的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法可以达到：判别是潜在故障或电气短路故障，并分别采取不同的保护措施：若某一个光伏单元具有潜在故障的可能性，可经过长延时将这种发电单元切除；若400v线路发生电气短路故障后，可有选择性地切除最少的光伏单元，其作为主保护。本方法对于通讯的依赖性低，且具有较高的自适应性，适合400v台区的低成本方案需求。采用通讯在线自检的方式，对于通讯不正常的发电单元，采取自适应方法，将相应的数据剔除，并闭锁保护。

技术特征：

1.一种针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法，其特征在于，还包括：

3.如权利要求1所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法，其特征在于：所述采集检测电气量的信息数据，是在各个发电单元的出口处，进行电流、电压、功率、谐波电气量的检测。

4.如权利要求1所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法，其特征在于：所述异常状态判断，是根据光伏发电单元或三相，在满足通讯条件下，提出一种广义的横差保护，来对比信息数据，根据故障的统计规律，可判断出发电单元的状态异常。

5.如权利要求1所述的所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法，其特征在于：所述的相应操作，是将检测数据发送到管理器，管理器判断某一个发电单元数据异常，根据故障的统计规律，可判断出发电单元的状态异常，并向控制中心发出告警，并经过长时间延时后向发电单元的出口开关发出跳闸指令。

6.如权利要求1～5任一所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法，其特征在于：所述的光伏发电单元为，400v台区自配变出口至光伏发电单元或负荷设备为辐射型网络结构。

7.如权利要求2所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法，其特征在于：所述的电气短路故障，当分支箱上游发生线路的电气短路故障，分支箱下游的各个相同型号的光伏逆变器输出电流及方向是相同的，管理器收到信号后判断故障发生在分支箱上游，因此分支箱开关和所有设备开关都跳闸；

8.如权利要求1～7任一所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法，其特征在于：所述横差保护，应用于并联电路中，动作取决于电路之间的电流的不平衡分配，通过通讯单元对来自电压、电流互感器二次侧的电压、电流数据进行数字化和共享，为保护装置提供短路电压、电流数据。

9.如权利要求4所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法，其特征在于：所述的通讯条件包括，采用通讯在线自检的方式，对于通讯不正常的发电单元，采取自适应方法，将相应的数据剔除，并闭锁保护。

10.如权利要求1～9任一所述的针对400v光伏台区发电单元的广义横差保护方法，其特征在于：广义指：与具体的拓扑结构、分布位置关联性较低，与数量无关，采用的数据是动态的。

技术总结
本发明公开了一种针对400V光伏台区发电单元的广义横差保护包括：采集检测电气量的信息数据；对采集到的数据进行状态判断；根据不同的状态情况，执行相应操作。本发明提供的针对400V光伏台区发电单元的广义横差保护可判别是潜在故障或电气短路故障，并分别采取不同的保护措施。本方法对于通讯的依赖性低，且具有较高的自适应性，适合400V台区的低成本方案需求。采用通讯在线自检的方式，对于通讯不正常的发电单元，采取自适应方法，将相应的数据剔除，并闭锁保护。

技术研发人员：王杰,张裕,杨婕睿,罗文雲,贺墨琳,陈谦,余一平,朱永清,罗晨,李震,王林波,陈巨龙,李庆生,徐常,雷鸣,林超
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12