分布式光伏并網(wǎng)區(qū)域保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分布式光伏并網(wǎng)區(qū)域保護(hù)方法，屬于電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)申請(qǐng)人所知，大量分布式光伏電源并網(wǎng)后，帶來(lái)了許多新的保護(hù)問(wèn)題:多端電源供電、較小的短路電流、以及孤島運(yùn)行后的快速離網(wǎng)等。同時(shí)，現(xiàn)有系統(tǒng)基本上已采用了新一代的分布式光伏并網(wǎng)接口裝置(例如，申請(qǐng)?zhí)?01310527109.6申請(qǐng)公布號(hào)CN103545931A名稱(chēng)為《一種分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)接口裝置》的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng))。然而，現(xiàn)有技術(shù)尚未存在專(zhuān)門(mén)針對(duì)光伏電源并網(wǎng)發(fā)生故障的主保護(hù)和區(qū)域后備保護(hù)的雙保護(hù)技術(shù)手段，亟待研發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種分布式光伏并網(wǎng)區(qū)域保護(hù)方法，能夠?qū)嵤┽槍?duì)分布式光伏并網(wǎng)的主保護(hù)和區(qū)域后備保護(hù)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:
[0005]一種分布式光伏并網(wǎng)區(qū)域保護(hù)方法，涉及一組分布式光伏電源，分布式光伏電源分別具有光伏并網(wǎng)接口裝置；光伏并網(wǎng)接口裝置包括處理器，以及分別與處理器通信連接的監(jiān)測(cè)單元、通訊單元、交換單元、裝置接口單元；交換單元含有上行接口和下行接口 ；裝置接口單元與相應(yīng)分布式光伏電源的各裝置通信連接；
[0006]保護(hù)方法包括以下步驟:
[0007]第一步、從主電網(wǎng)引出至少一條接入線(xiàn)路，每條接入線(xiàn)路分別設(shè)有一組接入點(diǎn)，接入點(diǎn)的級(jí)別跟接入點(diǎn)與主電網(wǎng)的距離遠(yuǎn)近相關(guān)聯(lián):與主電網(wǎng)的距離越近則接入點(diǎn)的級(jí)別越高，與主電網(wǎng)的距離越遠(yuǎn)則接入點(diǎn)的級(jí)別越低；相鄰兩接入點(diǎn)之間分別設(shè)有第一開(kāi)關(guān)保護(hù)器，第一開(kāi)關(guān)保護(hù)器的級(jí)別與該相鄰兩接入點(diǎn)中級(jí)別較高者的級(jí)別相同；
[0008]分布式光伏電源的光伏并網(wǎng)接口裝置分別經(jīng)第二開(kāi)關(guān)保護(hù)器與預(yù)設(shè)接入點(diǎn)連接，第二開(kāi)關(guān)保護(hù)器的受控端與光伏并網(wǎng)接口裝置連接；分布式光伏電源及其光伏并網(wǎng)接口裝置的級(jí)別與該預(yù)設(shè)接入點(diǎn)的級(jí)別相同；
[0009]將最高級(jí)別光伏并網(wǎng)接口裝置的通訊單元與外部電網(wǎng)調(diào)度站通信連接；將其余級(jí)別光伏并網(wǎng)接口裝置的交換單元上行接口與上一級(jí)光伏并網(wǎng)接口裝置的交換單元下行接口通信連接；轉(zhuǎn)至第二步；
[0010]第二步、最高級(jí)別光伏并網(wǎng)接口裝置經(jīng)通訊單元接收外部電網(wǎng)調(diào)度站的指令，并經(jīng)交換單元將該指令逐級(jí)下發(fā)至其余級(jí)別光伏并網(wǎng)接口裝置；各級(jí)別光伏并網(wǎng)接口裝置的處理器分別進(jìn)行判斷:當(dāng)指令為指示當(dāng)前分布式光伏電源并網(wǎng)時(shí)，當(dāng)前分布式光伏電源的光伏并網(wǎng)接口裝置控制相應(yīng)第二開(kāi)關(guān)保護(hù)器合閘，使當(dāng)前分布式光伏電源與接入線(xiàn)路連接；當(dāng)指令為指示切除當(dāng)前分布式光伏電源時(shí)，當(dāng)前分布式光伏電源的光伏并網(wǎng)接口裝置控制相應(yīng)第二開(kāi)關(guān)保護(hù)器斷開(kāi)，使當(dāng)前分布式光伏電源被切除；當(dāng)未接到指令或指令與當(dāng)前分布式光伏電源無(wú)關(guān)時(shí)，當(dāng)前分布式光伏電源的光伏并網(wǎng)接口裝置無(wú)動(dòng)作；轉(zhuǎn)至第三步；
[0011]第三步、光伏并網(wǎng)接口裝置的監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)上一級(jí)第一開(kāi)關(guān)保護(hù)器的狀態(tài)，當(dāng)上一級(jí)第一開(kāi)關(guān)保護(hù)器的狀態(tài)為斷開(kāi)時(shí)，該光伏并網(wǎng)接口裝置控制相應(yīng)第二開(kāi)關(guān)保護(hù)器斷開(kāi)、使相應(yīng)分布式光伏電源被切除，同時(shí)該光伏并網(wǎng)接口裝置通過(guò)交換單元向直接和間接從屬于本級(jí)的光伏并網(wǎng)接口裝置下發(fā)切除指令，收到切除指令的光伏并網(wǎng)接口裝置控制與其連接的第二開(kāi)關(guān)保護(hù)器斷開(kāi)、使相應(yīng)分布式光伏電源被切除；
[0012]同時(shí)，光伏并網(wǎng)接口裝置的監(jiān)測(cè)單元還監(jiān)測(cè)該光伏并網(wǎng)接口裝置與相應(yīng)第二開(kāi)關(guān)保護(hù)器之間連接線(xiàn)路的狀態(tài)，當(dāng)狀態(tài)為有故障時(shí)，該光伏并網(wǎng)接口裝置控制相應(yīng)第二開(kāi)關(guān)保護(hù)器斷開(kāi)、使相應(yīng)分布式光伏電源被切除；
[0013]第四步、判斷是否繼續(xù)保護(hù)，若是則轉(zhuǎn)至第二步，若否則保護(hù)方法結(jié)束。
[0014]本發(fā)明進(jìn)一步完善的技術(shù)方案如下:
[0015]優(yōu)選地，在第一步已結(jié)束且在轉(zhuǎn)至第二步之前，還包括智能識(shí)別步驟:
[0016]S1.其余級(jí)別光伏并網(wǎng)接口裝置分別生成含有當(dāng)前光伏并網(wǎng)接口裝置信息的報(bào)文，其余級(jí)別光伏并網(wǎng)接口裝置通過(guò)其交換單元分別向上一級(jí)光伏并網(wǎng)接口裝置上送自己生成的報(bào)文、并轉(zhuǎn)送自己接到的報(bào)文；轉(zhuǎn)至S2 ;
[0017]S2.最高級(jí)別和其余級(jí)別光伏并網(wǎng)接口裝置分別根據(jù)自己接到的所有報(bào)文，記錄直接和間接從屬于本級(jí)的光伏并網(wǎng)接口裝置、作為下發(fā)指令的依據(jù)；智能識(shí)別結(jié)束。
[0018]優(yōu)選地，第二步中，各級(jí)別光伏并網(wǎng)接口裝置處理器分別進(jìn)行判斷的步驟還包括:當(dāng)指令為檢修當(dāng)前分布式光伏電源時(shí)，當(dāng)前分布式光伏電源的光伏并網(wǎng)接口裝置控制相應(yīng)第二開(kāi)關(guān)保護(hù)器斷開(kāi)、使當(dāng)前分布式光伏電源被切除，同時(shí)當(dāng)前分布式光伏電源的光伏并網(wǎng)接口裝置通過(guò)交換單元向直接和間接從屬于本級(jí)的光伏并網(wǎng)接口裝置下發(fā)切除指令，收到切除指令的光伏并網(wǎng)接口裝置控制與其連接的第二開(kāi)關(guān)保護(hù)器斷開(kāi)、使相應(yīng)分布式光伏電源被切除。
[0019]優(yōu)選地，第三步中，對(duì)于上一級(jí)第一開(kāi)關(guān)保護(hù)器狀態(tài)的監(jiān)測(cè)動(dòng)作時(shí)間按0.2秒級(jí)別進(jìn)行配置；對(duì)于光伏并網(wǎng)接口裝置與相應(yīng)第二開(kāi)關(guān)保護(hù)器之間連接線(xiàn)路狀態(tài)的監(jiān)測(cè)動(dòng)作時(shí)間按O秒級(jí)別進(jìn)行配置；對(duì)于光伏并網(wǎng)接口裝置通過(guò)交換單元向直接和間接從屬于本級(jí)的光伏并網(wǎng)接口裝置下發(fā)切除指令直至相應(yīng)分布式光伏電源被切除的動(dòng)作時(shí)間為0.2 —0.5 秒。
[0020]優(yōu)選地，第三步中，光伏并網(wǎng)接口裝置采用距離保護(hù)裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0021 ] 優(yōu)選地，在光伏并網(wǎng)接口裝置中，處理器包括相互通信連接的DSP和CPU，DSP分別與監(jiān)測(cè)單元、交換單元通信連接，CPU分別與通訊單元、交換單元、裝置接口單元通信連接。
[0022]更優(yōu)選地，監(jiān)測(cè)單元包括分別與DSP通信連接的交流量采集子單元、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)子單元、保護(hù)邏輯判斷子單元、測(cè)控子單元、報(bào)告錄波存儲(chǔ)子單元、時(shí)鐘管理對(duì)時(shí)子單元、開(kāi)入開(kāi)出子單元、電池管理子單元。
[0023]更優(yōu)選地，通訊單元包括以太網(wǎng)接口和/或GPRS通訊模塊。
[0024]更優(yōu)選地，上行接口和下行接口分別為以太網(wǎng)接口。
[0025]本發(fā)明專(zhuān)門(mén)針對(duì)大量分布式光伏電源并網(wǎng)的情況，既能有效實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度站對(duì)各分布式光伏電源的控制，又能根據(jù)實(shí)際情況切除本級(jí)分布式光伏電源以實(shí)現(xiàn)主保護(hù)、切除從屬的各分布式光伏電源以實(shí)現(xiàn)區(qū)域后備保護(hù)，為分布式光伏電源并入電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障，為并網(wǎng)設(shè)備安裝和維護(hù)提供了便利，將對(duì)分布式光伏電源的并網(wǎng)工作帶來(lái)極大的推動(dòng)作用。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的示意圖。
[0027]圖2為圖1實(shí)施例光伏并網(wǎng)接口裝置的示意圖。
[0028]圖3為圖1實(shí)施例研宄過(guò)程中單個(gè)DG接入電網(wǎng)的示意圖。
[0029]圖4為圖1實(shí)施例研宄過(guò)程中多個(gè)DG接入電網(wǎng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。但是本發(fā)明不限于所給出的例子。
[0031]實(shí)施例
[0032]如圖1至圖2所示，本實(shí)施例分布式光伏并網(wǎng)區(qū)域保護(hù)方法，涉及一組分布式光伏電源(DGl - DG7)，各分布式光伏電源分別具有光伏并網(wǎng)接口裝置；光伏并網(wǎng)接口裝置包括處理器，以及分別與處理器通信連接的監(jiān)測(cè)單元、通訊單元、交換單元、裝置接口單元(也即圖2的串口擴(kuò)展模塊)；交換單元含有上行接口和下行接口 ；裝置接口單元經(jīng)串口與相應(yīng)分布式光伏電源的各裝置通信連接。
[0033]本實(shí)施例保護(hù)方法包括以下步驟:
[0034]第一步、從主電網(wǎng)引出至少一條接入線(xiàn)路(Linel、Line2)，每條接入線(xiàn)路分別設(shè)有一組接入點(diǎn)(a - h)，接入點(diǎn)的級(jí)別跟接入點(diǎn)與主電網(wǎng)的距離遠(yuǎn)近相關(guān)聯(lián):與主電網(wǎng)的距離越近則接入點(diǎn)的級(jí)別越高，與主電網(wǎng)的距離越遠(yuǎn)則接入點(diǎn)的級(jí)別越低(a > b > c > d >e);相鄰兩接入點(diǎn)之間分別設(shè)有第一開(kāi)關(guān)保護(hù)器(K1，K2，K4，K6，K9)，第一開(kāi)關(guān)保護(hù)器的級(jí)另IJ與該相鄰兩接入點(diǎn)中級(jí)別較高者的級(jí)別相同(如Kl級(jí)別與接入點(diǎn)a相同)；
[0035]分布式光伏電源的光伏并網(wǎng)接口裝置分別經(jīng)第二開(kāi)關(guān)保護(hù)器(K3，K5，K7，K10)與預(yù)設(shè)接入點(diǎn)連接，第二開(kāi)關(guān)保護(hù)器的受控端與光伏并網(wǎng)接口裝置連接；分布式光伏電源及其光伏并網(wǎng)接口裝置的級(jí)別與該預(yù)設(shè)接入點(diǎn)的級(jí)別相同(如DGl及其光伏并網(wǎng)接口裝置的級(jí)別與接入點(diǎn)b的級(jí)別相同)；
[0036]將最高級(jí)別光伏并網(wǎng)接口裝置的通訊單元與外部電網(wǎng)調(diào)度站(也即圖1的區(qū)域分布式電源調(diào)度集控中心)通信連接；將其余級(jí)別光伏并網(wǎng)接口裝置的交換單元上行接口與上一級(jí)光伏并網(wǎng)接口裝置的交換單元下行接口通信連接；進(jìn)行智能識(shí)別步驟；轉(zhuǎn)至第二步；
[0037]該智能識(shí)別步驟包括:
[0038]S1.其余級(jí)別光伏并網(wǎng)接口裝置分別生成含有當(dāng)前光伏并網(wǎng)接口裝置信息的報(bào)文，其余級(jí)別光伏并網(wǎng)接口裝置通過(guò)其交換單元分別向上一級(jí)光伏并網(wǎng)接口