分布式光伏电源可接入容量的评估方法及装置转让专利
申请号 : CN201910712909.2
文献号 : CN110581566B
文献日 : 2021-04-20
发明人 : 邵庆祝 , 谢民 , 王同文 , 戴长春 , 叶远波 , 于洋 , 俞斌 , 张骏 , 王海港 , 彭红梅 , 高博 , 李雪冬
申请人 : 国网安徽省电力有限公司 , 北京中恒博瑞数字电力科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种分布式光伏电源可接入容量的评估方法,其特征在于,包括以下步骤:识别光伏所接入位置的电压等级,并获取接入光伏处背侧系统参数,其中,所述背侧系统参数包括系统最大运行方式下的短路容量和背侧系统电源的电动势;
获取光伏接入下游线路的阻抗,并得到当前保护参数配置信息;以及根据所述电压等级、所述背侧系统参数、所述阻抗与所述当前保护参数配置信息得到当前继电保护配置下光伏可接入最大容量,所述当前继电保护配置下光伏可接入最大容量的第一计算公式为: 其中,UN为所述电压等级, 为所述电动I
势,Ss max为所述短路容量,ZL为所述阻抗,Krel为所述当前保护参数配置信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电压等级、所述背侧系统参数、所述阻抗与所述当前保护参数配置信息得到当前继电保护配置下光伏可接入最大容量,包括:
检测当前光伏极端情况;
若所述当前光伏极端情况为第一极端情况,则获取电流Ⅰ段定值的可靠性系数,以得到所述当前继电保护配置下光伏可接入最大容量,所述第一极端情况为:相邻线路故障,反向短路电流大于保护电流Ⅰ段的定值;
若所述当前光伏极端情况为第二极端情况,则获取保护配置下过流Ⅲ段的定值,以得到所述当前继电保护配置下光伏可接入最大容量,所述第二极端情况为:本线路故障,短路电流小于保护电流Ⅲ段的定值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述第一极端情况下,所述当前继电保护配置下光伏可接入最大容量的第二计算公式为:
I
其中,Iset所述电流Ⅰ段定值的可靠性系数;
在所述第二极端情况下,所述当前继电保护配置下光伏可接入最大容量的第三计算公式为:
III
其中,I set为所述保护配置下过流Ⅲ段的定值,Ss min为所述当前保护参数配置信息的系统最小运行方式下的短路容量。
4.一种分布式光伏电源可接入容量的评估装置,其特征在于,包括:识别模块,用于识别光伏所接入位置的电压等级,并获取接入光伏处背侧系统参数,其中,所述背侧系统参数包括系统最大运行方式下的短路容量和背侧系统电源的电动势;
获取模块,用于获取光伏接入下游线路的阻抗,并得到当前保护参数配置信息;以及计算模块,用于根据所述电压等级、所述背侧系统参数、所述阻抗与所述当前保护参数配置信息得到当前继电保护配置下光伏可接入最大容量,所述当前继电保护配置下光伏可接入最大容量的第一计算公式为: 其中,UN为所述电压等级,I
为所述电动势,Ss max为所述短路容量,ZL为所述阻抗,Krel为所述当前保护参数配置信息。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述计算模块包括:检测单元,用于检测当前光伏极端情况;
第一计算模块,用于在所述当前光伏极端情况为第一极端情况时,获取电流Ⅰ段定值的可靠性系数,以得到所述当前继电保护配置下光伏可接入最大容量,所述第一极端情况为:相邻线路故障,反向短路电流大于保护电流Ⅰ段的定值;
第二计算模块,用于在所述当前光伏极端情况为第二极端情况时,获取保护配置下过流Ⅲ段的定值,以得到所述当前继电保护配置下光伏可接入最大容量,所述第二极端情况为:本线路故障,短路电流小于保护电流Ⅲ段的定值。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,在所述第一极端情况下,所述当前继电保护配置下光伏可接入最大容量的第二计算公式为:I
其中,Iset所述电流Ⅰ段定值的可靠性系数;
在所述第二极端情况下,所述当前继电保护配置下光伏可接入最大容量的第三计算公式为:
III
其中,I set为所述保护配置下过流Ⅲ段的定值,Ss min为所述当前保护参数配置信息的系统最小运行方式下的短路容量。
说明书 :
分布式光伏电源可接入容量的评估方法及装置
技术领域
背景技术
保、双向供电、就地消耗等特点。但是,由于随着光伏设备在配电网系统的渗透率不断提高,
当系统发生故障时,由光伏电源提供的短路电流也在不断增大,导致会对原有保护的可靠
性和灵敏度造成影响。
有继电保护的正确动作造成影响,例如光伏反向电流造成没有方向元件的保护误动作、保
护无法达到所要求的保护范围等,而且随着光伏设备接入容量的提高,这种影响也在不断
增大,鉴于存在一个最大可接入光伏容量,当系统中接入的光伏容量超过最大可接入光伏
容量时,那么会导致现有继电保护发生误动作或者无法达到要求的保护范围,进而会对配
电网甚至对输电网造成巨大的危害,大大降低电力系统的供电可靠性,并且降低电能质量,
亟待解决。
发明内容
数;获取光伏接入下游线路的阻抗,并得到当前保护参数配置信息;根据所述电压等级、所
述背侧系统参数、所述阻抗与所述当前保护参数配置信息得到当前继电保护配置下光伏可
接入最大容量。
配置情况,从两种极端情况的角度计算出现有继电保护配置下光伏最大可接入容量,以指
导配电网光伏设备的接入,有效避免由于继电保护发生误动作或者无法达到要求的保护范
围造成对配电网甚至对输电网造成巨大的危害,保护配电网的安全稳定,提高电力系统的
供电可靠性,有效保证电能质量,提升使用体验。
Krel为所述当前保护参数配置信息。
量,包括:检测当前光伏极端情况;若所述当前光伏极端情况为第一极端情况,则获取电流Ⅰ
段定值的可靠性系数,以得到所述当前继电保护配置下光伏可接入最大容量;若所述当前
光伏极端情况为第二极端情况,则获取保护配置下过流Ⅲ段的定值,以得到所述当前继电
保护配置下光伏可接入最大容量。
侧系统参数;获取模块,用于获取光伏接入下游线路的阻抗,并得到当前保护参数配置信
息;计算模块,用于根据所述电压等级、所述背侧系统参数、所述阻抗与所述当前保护参数
配置信息得到当前继电保护配置下光伏可接入最大容量。
配置情况,从两种极端情况的角度计算出现有继电保护配置下光伏最大可接入容量,以指
导配电网光伏设备的接入,有效避免由于继电保护发生误动作或者无法达到要求的保护范
围造成对配电网甚至对输电网造成巨大的危害,保护配电网的安全稳定,提高电力系统的
供电可靠性,有效保证电能质量,提升使用体验。
Krel为所述当前保护参数配置信息。
段定值的可靠性系数,以得到所述当前继电保护配置下光伏可接入最大容量;第二计算单
元,用于在所述当前光伏极端情况为第二极端情况时,获取保护配置下过流Ⅲ段的定值,以
得到所述当前继电保护配置下光伏可接入最大容量。
附图说明
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
评估方法。
Krel为所述当前保护参数配置信息。
质量的要求,未见基于保护定值的,提出基于电流三段式保护定值的自适应光伏接入容量
的计算方法,对现场分布式光伏电源可接入容量的限制具有参考意义。
端情况;若当前光伏极端情况为第一极端情况,则获取电流Ⅰ段定值的可靠性系数,以得到
当前继电保护配置下光伏可接入最大容量;若当前光伏极端情况为第二极端情况,则获取
保护配置下过流Ⅲ段的定值,以得到当前继电保护配置下光伏可接入最大容量。
护2有较大的反向电流,当反向短路电流大于保护2电流Ⅰ段的定值时,保护2可能会发生误
动作。
以通过式(2)进行计算。
若在非标幺值情况下可对其进行相应的折;在本发明实施例中,取系统最大运行方式下的
短路容量Ssmax=43.5MVA。
可以根据线路长度确定线路的阻抗。
I I
保护定值Iset来代替步骤S4);本发明实施例中取电流Ⅰ段保护可靠性系数为Krel=0.9。
况条件下的最大光伏可接入容量。(若获得的参数为电流Ⅰ段的保护定值Iset,则需要代入
公式(2)进行计算)。
长,在现有的电流Ⅰ段的保护定值,光伏可接入容量将逐渐减小。图3绘制了线路长度从0~
18km不断增长时,在第一极端情况条件下光伏的最大可接入容量逐渐下降。
量增大时,系统可接入的光伏容量也将提高,取线路长度为10km可以得到第一极端情况条
件下系统容量与最大光伏可接入容量的关系图如图4所示,可以看出分析结果与图形结果
相同;光伏所接入的电压等级与最大可接入光伏容量之间的关系如图5所示,随着光伏所接
入的电压等级的不同,光伏可接入容量存在一个极大值点。
保护1电流Ⅲ段的定值时,电流Ⅲ段将无法保护线路全长。
若在非标幺值情况下可对其进行相应的折算;在本发明实施例中,取系统最小运行方式下
的短路容量Ssmax=34.5MVA。
线路长度确定线路的阻抗。
护配置下过流Ⅲ段的定值I set=180A。
长,在现有的电流Ⅲ段的保护定值,光伏可接入容量将逐渐减小。图7绘制了线路长度从0~
18km不断增长时,在第二极端情况条件下光伏的最大可接入容量逐渐下降;与第一极端情
况相比,在线路较短时第二极端情况不是限制光伏接入的主要原因,但随着线路长度的增
长,光伏最大可接入容量快速下降,在线路较长时成为了限制光伏接入的主要原因。
量增大时,系统可接入的光伏容量也将提高,取线路长度为10km可以得到第二极端情况条
件下线路长度与最大光伏可接入容量的关系图如图8所示,可以看出分析结果与图形结果
相同;光伏所接入的电压等级与最大可接入光伏容量之间的关系如图9所示,随着光伏所接
入的电压等级的不同,光伏可接入容量存在一个极大值点。
改的情况下对实际配电网的最大可接入光伏容量做出估计。具体地,基于现有配电网继电
保护配置下光伏电源最大可接入容量计算的方法,将现有继电保护配置下光伏可接入最大
容量的计算分为两种极端情况,两种极端分别考虑了过流Ⅰ段和过流Ⅲ段对光伏最大可接
入容量的影响;两种极端情况对于最大可接入光伏容量的计算步骤类似,其步骤如下:首
先,确定光伏所接入位置的电压等级;其次,获得接入光伏处背侧系统参数,如背侧系统短
路容量和背侧系统电源的电动势;然后,计算光伏接入下游线路的阻抗;之后,获取现有的
保护参数配置情况,如过流Ⅰ段定值、过流Ⅲ段定值或者可靠性系数情况;最后,根据本发明
中的公式计算得到现有继电保护配置下光伏可接入最大容量。本发明根据现有继电保护配
置可以计算出光伏最大可接入参考容量,这两个容量可以在不对现有继电保护配置和定值
做出更改的情况下对实际配电网的最大可接入光伏容量做出估计。
保护配置情况,从两种极端情况的角度计算出现有继电保护配置下光伏最大可接入容量,
以指导配电网光伏设备的接入,有效避免由于继电保护发生误动作或者无法达到要求的保
护范围造成对配电网甚至对输电网造成巨大的危害,保护配电网的安全稳定,提高电力系
统的供电可靠性,有效保证电能质量,提升使用体验。
Krel为所述当前保护参数配置信息。
可靠性系数,以得到当前继电保护配置下光伏可接入最大容量;第二计算单元,用于在当前
光伏极端情况为第二极端情况时,获取保护配置下过流Ⅲ段的定值,以得到当前继电保护
配置下光伏可接入最大容量。
保护配置情况,从两种极端情况的角度计算出现有继电保护配置下光伏最大可接入容量,
以指导配电网光伏设备的接入,有效避免由于继电保护发生误动作或者无法达到要求的保
护范围造成对配电网甚至对输电网造成巨大的危害,保护配电网的安全稳定,提高电力系
统的供电可靠性,有效保证电能质量,提升使用体验。
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
实施例进行变化、修改、替换和变型。