基于分布式并网发电重构的微机保护方法、设备及介质与流程

本发明涉及电力保护，具体涉及一种基于分布式并网发电重构的微机保护方法、设备及介质。

背景技术：

1、光伏发电因其发电过程无污染，光伏器件使用寿命长等优点而受到广泛重视。目前已成为光伏发电利用发展最快的形式，所谓光伏并网发电是指光伏器件输出的电能经逆变器后，输送到电网上，成为电网电能来源之一。

2、随着近年来分布式光伏快速发展以及装机规模爆发式增长，直接伴随而来的是如何保证光伏并网运行的安全性和光伏用户用电稳定的问题。在实际应用中，存在不断新增的分布式光伏电站投入到某一光伏并网系统中，而新增的分布式光伏电站改变了该光伏并网系统，而原有光伏并网系统的运行策略无法完全适配新的光伏并网系统，当大量新增的分布式光伏同时并网则会带来电压、频率的波动，影响周围用户的用电质量，甚至影响区域电网的安全稳定运行。

3、因此，在现代电网环境下，消除新增分布式光伏电站的孤岛效应成为微机保护系统面临的一个重大挑战，如何及时准确地检测和隔离孤岛区域，确保系统安全可靠运行，对于提高光伏并网电网的稳定性和可靠性至关重要。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

2、本发明第一方面，提供一种基于分布式并网发电重构的微机保护方法，包括：

3、定期或响应于清查信号遍历光伏并网系统中所有的分布式光伏电站，获取所述分布式光伏电站的设备信息；

4、根据所述设备信息将所有所述分布式光伏电站进行聚类，根据光伏并网系统的线路信息和当前用电信息对聚类后的每一类所述分布式光伏电站赋予运行效率范围；

5、根据每一个所述分布式光伏电站的所述设备信息和所述运行效率范围，确定光伏并网系统的线路保护参数；

6、实时获取光伏并网系统的并网电流信息；若所述并网电流信息处于第一保护参数范围时，则分断所述光伏并网系统的主回路断路器和各个所述分布式光伏电站的关断模块；若所述并网电流信息处于第二保护参数范围时，则调整至少一类所述分布式光伏电站的输出效率；若所述并网电流信息处于第三保护参数范围时，则调整至少一个所述分布式光伏电站的输出效率。

7、可选的，所述线路保护参数包括第一主路保护电流值im1、第二主路保护电流值im2、第一支路保护电流值ib1和第二主路保护电流值ib2；所述并网电流信息包括主路监测电流imo和支路监测电流ibo；

8、所述第一保护参数范围为：主路监测电流imo＞第一主路保护电流值im1；

9、所述第二保护参数范围为：第一主路保护电流值im1＞主路监测电流imo＞第二主路保护电流值im2，且支路监测电流ibo＞第一支路保护电流值ib1；

10、所述第三保护参数范围为：第一主路保护电流值im1＞主路监测电流imo＞第二主路保护电流值im2，且第一支路保护电流值ib1＞支路监测电流ibo＞第二支路保护电流值ib2。

11、可选的，所述分布式光伏电站的设备信息包括光伏入网时间t、光伏组件当前平均转化效率e、光伏组件峰值功率ppo、光伏组件故障率λ和逆变器最大输出功率pi，计算各个所述分布式光伏电站的质量评价指标index，，其中，a、b、a和b均为常数，0＜a＜1，b＞1；

12、根据所述质量评价指标index将所有的所述分布式光伏电站进行聚类，划分为若干类光分布式伏电站。

13、可选的，根据光伏并网系统的线路信息和当前用电信息计算所需光伏并网系统发电量，根据所述光伏并网系统发电量，按照所述质量评价指标index的高低顺序对每一类所述分布式光伏电站的实际运行输出功率范围进行设定。

14、可选的，根据每一个所述分布式光伏电站的所述逆变器最大输出功率pi和所述运行效率范围，求得光伏并网系统的发电输出总功率和光伏并网系统支路的发电输出子功率；根据光伏并网系统的并网电压和所述发电输出功率，计算光伏并网系统的额定运行电流值imr；根据光伏并网系统支路的并网电压和所述发电输出子功率，计算光伏并网系统支路的额定运行电流值ibr；根据预设可靠系数计算所述线路保护参数；

15、所述第一主路保护电流值im1的计算公式为：

16、第一主路保护电流值im1=额定运行电流值imr×kk1，式中kk1为第一可靠系数，kk1＞1.4；

17、所述第二主路保护电流值im2的计算公式为：

18、第二主路保护电流值im2=额定运行电流值imr×kk2，式中kk2为第二可靠系数，1.4＞kk2＞1.1；

19、所述第一支路保护电流值ib1的计算公式为：

20、第一支路保护电流值ib1=额定运行电流值ibr×kk3，式中kk3为第三可靠系数，kk3＞1.3；

21、所述第二支路保护电流值ib2的计算公式为：

22、第二支路保护电流值ib2=额定运行电流值ibr×kk4，式中kk4为第四可靠系数，1.3＞kk4＞1.05。

23、可选的，若所述并网电流信息处于第二保护参数范围时，则按照所述质量评价指标index的低高顺序调节每一类所述分布式光伏电站的输出效率，直至所述主路监测电流imo不大于所述第二主路保护电流值im2且任意一个所述支路监测电流ibo不大于所述第二支路保护电流值ib2。

24、可选的，若所述并网电流信息处于第三保护参数范围时，则按照所述质量评价指标index的低高顺序调节每一个所述分布式光伏电站的输出效率，直至所述主路监测电流imo不大于所述第二主路保护电流值im2且任意一个所述支路监测电流ibo不大于所述第二支路保护电流值ib2。

25、可选的，按照所述质量评价指标index的低高顺序调节每一类/每一个所述分布式光伏电站的输出效率，是在所述运行效率范围进行调节的。

26、本发明第二方面，提供一种微机保护设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的基于分布式并网发电重构的微机保护方法的步骤。

27、本发明第三方面，提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于分布式并网发电重构的微机保护方法的步骤。

28、采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

29、本技术方案基于分布式并网发电重构的微机保护方法通过定期遍历光伏并网系统中的所有分布式光伏电站，以获取新增的分布式光伏电站的设备信息，并根据分布式光伏电站自身的设备信息对所有分布式光伏电站进行聚类，用于后续针对不同光伏发电需求制定精细的运行效率范围，对每一类分布式光伏电站赋予运行效率范围以确保光伏并网系统的安全稳定运行；通过实时获取光伏并网系统的并网电流信息，并根据该并网电流信息和保护参数范围进行匹配，执行相应的快速切断光伏并网、以一类或一个分布式光伏电站进行输出效率调节的保护措施，确保光伏并网系统的安全运行。

30、本发明基于分布式并网发电重构的微机保护方法通过遍历该光伏并网系统中所有的分布式光伏电站的设备信息，并以此作为分布式光伏电站进行聚类的基础，完成光伏并网系统重构；根据光伏并网系统的线路信息和当前用电信息赋予每类分布式光伏电站的安全运行效率范围，当光伏并网系统发生严重过载/轻度过载/局部过载时，执行相应的输出效率调节的保护措施，使光伏并网系统的调节更加高效、精细，实现了对分布式并网发电系统的重构以及全面监控、精细化保护。