1.一种用于直流配电网的前加速保护方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、规定正极线路的正方向是从母线流到线路侧,而负极线路的正方向是从线路侧流到母线,规定直流断路器只能在电流方向检测为正方向的时候动作;在线路源端保护装置处安装前加速保护装置,并采集保护装置处的电压瞬时值upi,uni,电流瞬时值ipi,ini;
步骤2、将采集的电流瞬时值ipi,ini和对应的线路末端最大负荷电流imax进行比较,采集到的电压瞬时值upi,uni和对应的母线电压ubus进行比较,完成前加速第一次启动判据;
当采集到的电流满足ini>kINomal×imax或者ipi>kINomal×imax;采集到的电流满足uni<kUNomal×ubus或者upi<kUNomal×ubus;
其中,kInormal取值为1.5-2,kUnormal取值0.75-0.85;如果电流和电压同时满足以上条件,进入前加速第二次启动判据;
步骤3、进入前加速第二次启动判据:连续采集N个点的电压电流值,N取10,计算采集到的线路电流平均值 和电压平均值 将所述电流平均值 电压平均值 和高阻故障电流以及高阻故障电压 进行比较;
iFault和uFaultbus分别指的是线路经过100Ω过渡电阻发生的单极故障时的电流值和电压值;
当电流平均值 满足 电压平均值 满足 如果电流和电压
同时满足以上条件,认为系统内部线路发生故障,启动前加速保护;
其中,kIFault取值为0.5-0.6,kUFault取值为1;
步骤4、前加速保护方案启动,线路源侧前加速保护装置下发逻辑指令到直流断路器,对应的直流断路器跳闸;
步骤5、源侧前加速保护装置采用5G或者4G通信手段将本侧断路器状态传递对侧断路器,如果此时本侧断路器状态和对侧不一致,则认为是区外故障,令开闸的断路器重新闭合实现纠错功能;
如果本侧断路器状态和对侧一致,都是开闸状态,此时认为是区内故障,直流断路器正确跳闸,保持开闸状态不变;
步骤6、开闸的直流断路器经过150ms去游离延时后,此时重合闸启动;如果在3ms内线路电压上升到母线电压的0.85pu,此时认为故障是是瞬时故障,系统恢复正常,否则认为故障是永久性故障,直流断路器再次开闸切除故障。
2.根据权利要求1所述的一种用于直流配电网的前加速保护方法,其特征在于,步骤6中利用区内故障和区外故障下线路电流流向的特征,其中Y表示前加速采集装置采集到的数据是正方向,对应的断路器可以动作,而N表示前加速采集装置采集到的数据是负方向,对应的断路器拒绝动作;
当系统在正常运行、功率翻转以及区外故障的时候,线路电流从一侧流向另一侧,两侧采集到的电流方向一正一负,在前加速保护装置的驱使下,电流方向为正的断路器动作,而对侧断路器拒绝动作。
3.根据权利要求1所述的一种用于直流配电网的前加速保护方法,其特征在于,当系统直流侧线路发生区内故障,线路电流都流向故障点,故障线路两侧采集到的电流方向都为正,此时两侧断路器都动作。
4.根据权利要求1所述的一种用于直流配电网的前加速保护方法,其特征在于,从第一次启动判据到直流断路器动作前需要耗时2ms。
5.根据权利要求1所述的一种用于直流配电网的前加速保护方法,其特征在于,每个所述前加速保护装置都有与之对应的直流断路器,所述直流断路器是混合式直流断路器。