一種防孤島保護(hù)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防孤島保護(hù)系統(tǒng)及方法，屬于分布式發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]孤島效應(yīng)是分布式發(fā)電并網(wǎng)中存在的一個(gè)重要問(wèn)題，所謂孤島效應(yīng)是指當(dāng)電力公司因供電故障或停電維修而跳脫時(shí)，各個(gè)用戶端的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和周圍的負(fù)載形成一個(gè)電力公司無(wú)法掌控的自給供電孤島。這種自給的孤島現(xiàn)象會(huì)對(duì)維修人員和用電設(shè)備甚至電網(wǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，因此分布式發(fā)電系統(tǒng)要能及時(shí)地檢測(cè)到孤島效應(yīng)的發(fā)生。為了能夠快速準(zhǔn)確檢測(cè)到孤島效應(yīng)，電力公司一般要求在分布式電源公共連接點(diǎn)安裝防孤島保護(hù)裝置，一旦檢測(cè)到孤島形成時(shí)，快速跳開(kāi)分布式電源。
[0003]防孤島保護(hù)的常用原理主要包括主動(dòng)式、被動(dòng)式和基于通信連跳方式。主動(dòng)式原理一般需要通過(guò)對(duì)電網(wǎng)施加擾動(dòng)信號(hào)，實(shí)施起來(lái)較復(fù)雜且影響電能質(zhì)量，因此在繼電保護(hù)裝置中少有采用；被動(dòng)式常用的原理是過(guò)/低電壓和過(guò)/低頻率檢測(cè)法，主要優(yōu)點(diǎn)是原理簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，但是檢測(cè)具有一定盲區(qū)；基于通信連跳方式通過(guò)檢測(cè)開(kāi)關(guān)位置實(shí)時(shí)判斷并網(wǎng)系統(tǒng)是否發(fā)生孤島，是孤島檢測(cè)最為直接的方法，具有靈敏度高、速動(dòng)性好的特點(diǎn)，但是采用光纖通信需要鋪設(shè)光纖，容易受到經(jīng)濟(jì)性和施工不便的約束，許多場(chǎng)合實(shí)施起來(lái)比較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種防孤島保護(hù)系統(tǒng)及方法，采用基于無(wú)線連跳和低/過(guò)頻率、低/過(guò)電壓的綜合防孤島保護(hù)原理，具有提高防孤島保護(hù)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性以及防孤島保護(hù)的靈敏性和可靠性的特點(diǎn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]本發(fā)明的一種防孤島保護(hù)系統(tǒng)，包括位于變電站內(nèi)的站域孤島檢測(cè)裝置、無(wú)線通信系統(tǒng)和位于分布式發(fā)電站內(nèi)的防孤島保護(hù)裝置；所述站域孤島檢測(cè)裝置，用于采集變電站內(nèi)各個(gè)斷路器位置，實(shí)時(shí)檢測(cè)公共電網(wǎng)是否失電并形成孤島，并通過(guò)無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)送報(bào)文至防孤島保護(hù)裝置；所述無(wú)線通信系統(tǒng)包括變電站無(wú)線路由器、分布式發(fā)電站無(wú)線路由器和無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)；所述防孤島保護(hù)裝置，通過(guò)所述無(wú)線通信系統(tǒng)傳輸接收站域孤島檢測(cè)裝置發(fā)送的通信報(bào)文，采集分布式發(fā)電站公共連接點(diǎn)處的電壓及頻率，在滿足以下任一條件時(shí):1)收到無(wú)線連跳報(bào)文；2)無(wú)線通信正常，滿足低/過(guò)頻及低/過(guò)壓非靈敏段判據(jù)；3)無(wú)線通信異常，滿足低/過(guò)頻及低/過(guò)壓靈敏段判據(jù)，控制公共連接點(diǎn)斷路器跳閘。
[0007]上述低/過(guò)頻及低/過(guò)壓非靈敏段判據(jù)為:
[0008](Upcc>Uov.set) U (Upcc〈Uuv.set) U (fpcc>fof.set) U (fpcc<fuf.set)
[0009]其中，Up。。為公共連接點(diǎn)處的電壓、f 為公共連接點(diǎn)處的頻率、U OT.Mt為過(guò)電壓非靈敏段定值、UUV.SJ%低電壓非靈敏段定值、。.…為過(guò)頻非靈敏段定值、fuf.Mt為低頻非靈敏段定值。
[0010]上述低/過(guò)頻及低/過(guò)壓靈敏段判據(jù)為:
[0011](Upcc>Uov.set s) U (Upcc〈Uuv.set—s) U (fpcc>fof.set s) u (fpcc<fuf.set s)
[0012]UOT.set—3為過(guò)電壓靈敏段定值、Uuv.set—3為低電壓靈敏段定值、frf.set—s為過(guò)頻靈敏段定值、fuf.s(3t—s為低頻靈敏段定值；
[001 3]中，Uov.set〉Uov.set—s，Uuv.set〈Uuv.set—s ? f of.set〉f of.set—si f uf.set〈f uf.set—s 0
[0014]上述無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)包括3G、4G網(wǎng)絡(luò)。
[0015]本發(fā)明的防孤島保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)方法，具體包括以下幾個(gè)步驟:
[0016](1)所述站域孤島檢測(cè)裝置采集變電站內(nèi)各個(gè)斷路器位置，當(dāng)變電站內(nèi)任一斷路器由合位變?yōu)榉治粫r(shí)，則判斷是否失電并形成孤島(該方法為現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述)，若有孤島形成則發(fā)送連跳報(bào)文至變電站無(wú)線路由器；
[0017](2)所述變電站無(wú)線路由器透?jìng)髡居蚬聧u檢測(cè)裝置發(fā)送的報(bào)文，若無(wú)連跳報(bào)文可發(fā)，每隔周期T發(fā)送一次心跳報(bào)文至分布式發(fā)電站無(wú)線路由器；
[0018](3)所述分布式發(fā)電站無(wú)線路由器通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)接收變電站無(wú)線路由器透?jìng)鞯膱?bào)文，并發(fā)送至防孤島保護(hù)裝置；
[0019](4)所述防孤島保護(hù)裝置檢測(cè)無(wú)線通信是否正常，若超過(guò)時(shí)間T+ □ t收不到心跳報(bào)文，則判為無(wú)線通信異常，否則判為無(wú)線通信正常；
[0020](5)若無(wú)線通信正常，所述防孤島保護(hù)裝置檢測(cè)是否收到站域孤島檢測(cè)裝置發(fā)送的連跳報(bào)文，若收到，跳閘公共連接點(diǎn)斷路器；若沒(méi)有收到，則采用低/過(guò)頻及低/過(guò)壓非靈敏段判據(jù)進(jìn)行孤島狀態(tài)判別，如果滿足低/過(guò)頻及低/過(guò)壓非靈敏段判據(jù)，則跳閘公共連接點(diǎn)斷路器，如果不滿足，則轉(zhuǎn)向步驟(4);若無(wú)線通信異常，采用低/過(guò)頻及低/過(guò)壓靈敏段判據(jù)進(jìn)行孤島狀態(tài)判別，如果滿足低/過(guò)頻及低/過(guò)壓靈敏段判據(jù)，則跳閘公共連接點(diǎn)斷路器，如果不滿足，則轉(zhuǎn)向步驟(4)。
[0021]步驟⑵中，周期T取0.5s?5s。
[0022]步驟⑷中，□ t取Is?2s。
[0023]本發(fā)明通過(guò)站域孤島檢測(cè)裝置、無(wú)線通信系統(tǒng)、防孤島保護(hù)裝置構(gòu)成防孤島保護(hù)系統(tǒng)。采用無(wú)線連跳原理，克服了常規(guī)光纖連跳經(jīng)濟(jì)性差的問(wèn)題；采用基于無(wú)線連跳、低/過(guò)頻及低/過(guò)壓的綜合防孤島保護(hù)原理，既解決了基于頻率電壓原理的防孤島保護(hù)的檢測(cè)盲區(qū)問(wèn)題也克服了采用單一無(wú)線連跳原理因通信中斷保護(hù)拒動(dòng)的問(wèn)題；頻率電壓原理的防孤島保護(hù)包含低/過(guò)頻及低/過(guò)壓靈敏段和非靈敏段判據(jù)，解決了傳統(tǒng)被動(dòng)式防孤島保護(hù)靈敏性與可靠性之間的矛盾。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種防孤島保護(hù)系統(tǒng)的原理示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種防孤島保護(hù)方法的工作流程圖；
[0026]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的靈敏段與非靈敏段定值關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0028]本發(fā)明提供的一種防孤島保護(hù)系統(tǒng)實(shí)施例，如圖1所示，一種防孤島保護(hù)系統(tǒng)包括站域孤島檢測(cè)裝置、無(wú)線通信系統(tǒng)、防孤島保護(hù)裝置，其中:站域孤島檢測(cè)裝置位于變電站內(nèi)，采集變電站內(nèi)主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)DL1、DL2、DL3開(kāi)關(guān)位置、主變低壓側(cè)開(kāi)關(guān)DL4、DL5以及所有饋線開(kāi)關(guān)Fl、F2、Fn位置，實(shí)時(shí)檢測(cè)公共電網(wǎng)是否失電并產(chǎn)生孤島；無(wú)線通信系統(tǒng)包含3G/4G無(wú)線路由器以及3G/4G公共網(wǎng)絡(luò)。
[0029]防孤島保護(hù)裝置位于分布式發(fā)電站內(nèi)，采集分布式電站公共連接點(diǎn)的電壓并能控制并網(wǎng)開(kāi)關(guān)分閘；防孤島保護(hù)裝置包含基于無(wú)線連跳和低/過(guò)頻及低/過(guò)壓的綜合防孤島保護(hù)原理；防孤島保護(hù)裝置通過(guò)無(wú)線通信系統(tǒng)接收站域孤島檢測(cè)裝置發(fā)送的通信報(bào)文。
[0030]本發(fā)明提供的一種防孤島保護(hù)方法實(shí)施例，步驟如下:
[0031](1)站域孤島檢測(cè)裝置采集變電站內(nèi)主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)DL1、DL2、DL3開(kāi)關(guān)位置、主變低壓側(cè)開(kāi)關(guān)DL4、DL5以及所有饋線開(kāi)關(guān)Fl、F2、Fn位置，當(dāng)滿足以下任一條件時(shí)，發(fā)送報(bào)文至3G/4G變電站無(wú)線路