1.一种含逆变型分布式电源配电网的自适应纵联保护方法,其特征在于,包括:S1、继电保护装置上电;
S2、初始化线路参数;
S3、整定各分布式电源的装机容量;
S4、母线M和母线N处的继电保护装置分别对母线M和母线N故障前后的三相电压、三相电流进行采样、变换,得到母线M和母线N故障前的正序电压向量 及母线M和母线N的故障分量电压向量 和故障分量电流向量 同时获取流过母线M和母线N的有功功率PM、PN;
S5、整定故障分量电流差动保护的动作门槛ΔI'IBDG_thre和制动系数k'res;
故障分量电流差动保护的动作门槛ΔI'IBDG_thre和制动系数k'res的计算方式为:式中,ΔIthre=KerKstKnpIn,Ker为电流互感器的传变误差,Kst为互感器同型系数,Knp为非周期分量系数,In为流经互感器的额定电流;Kerr为分布式电源故障分量电流最大误差系数, 为保护范围内分布式电源的额定电流;ΔI′unb为区外故障时的不平衡故障分量电流;ΔI'r.min=ΔI'IBDG_thre/kres,kres为常规配电网的制动系数;
S6、根据母线M和母线N故障前的正序电压向量推导出故障前各PCC的正序电压S7、计算线路MN上分布式电源的输出有功功率之和Pout;
S8、根据各分布式电源的装机容量与线路MN上分布式电源总容量的比值分配,得到各分布式电源的参考有功功率;
S9、由母线M和母线N处的继电保护装置分别推导出各PCC的故障分量正序电压得到各PCC的实际故障分量正序电压;
S10、根据故障前各PCC正序电压、各分布式电源的参考有功功率及各PCC的实际故障分量正序电压,计算各分布式电源的故障分量电流估算值S11、根据故障分量电流向量 及各分布式电源的故障分量电流估算值 计算线路的故障分量差动电流ΔI'd和制动电流ΔI'r;
S12、判断故障分量差动电流ΔI'd是否同时大于k'resΔI'r和ΔI'IBDG_thre,若是,则判断为区内故障,启动保护动作;否则,表明无区内故障,返回步骤S4。
2.根据权利要求1所述的自适应纵联保护方法,其特征在于,故障前各PCC的正序电压计算方式为:
式中, 为系统正常运行时,第j个PCC的正序电压; 为母线M和母线N故障前的正序电压向量;ZM‑N和ZM‑j分别为线路MN的阻抗和母线M到第j个PCC的阻抗。
3.根据权利要求2所述的自适应纵联保护方法,其特征在于,线路MN上分布式电源的输出有功功率之和Pout的计算方式为:式中:Pout表示电网正常运行时线路MN内分布式电源输出的总有功功率;PM、PN分别为流过母线M和母线N的有功功率;RM‑N为线路MN的电阻。
4.根据权利要求3所述的自适应纵联保护方法,其特征在于,各分布式电源的参考有功功率PIBDGj的计算方式为:
式中,SIBDGj表示第j个分布式电源的装机容量;n为分布式电源的总数。
5.根据权利要求4所述的自适应纵联保护方法,其特征在于, 的计算方式为:式中, 代表从母线M侧推导的节点k处PCC的故障分量正序电压;ZM‑j为母线M和第j个PCC之间的阻抗;ZM‑d为母线M和第d个PCC之间的阻抗;n为分布式电源的总数; 为保护范围内从母线M侧推导的第j个PCC处分布式电源故障分量输出电流计算值, 的计算方式为:
式中,ΔId和ΔIq分别表示IBDG故障分量电流的d轴和q轴分量;δ表示系统故障时PCC电压通用向量的初始相位;δ0表示故障前PCC电压通用向量的初始相位; 和 分别表示故障前第j个PCC正序电压和从M侧推导的故障时第j个PCC故障分量正序电压;Kmax表示最大电流系数;IN表示IBDG的额定电流;KGer表示德国LVRT电压支撑系数,并网点电压变化小于10%时KGer为0,大于10%时KGer为2;U表示故障正序电压幅值,Pref=PIBDGj表示分布式电源参考有功功率;α表示分布式电源输出电流相对于故障前电压的相位;i表示虚部;rel()表示计算实部。
6.根据权利要求5所述的自适应纵联保护方法,其特征在于, 的计算方式为:式中, 代表从母线N侧推导的节点k处PCC的故障分量正序电压;ZN‑j为母线N和第j个PCC之间的阻抗;ZN‑d为母线N和第d个PCC之间的阻抗;n为分布式电源的总数; 为保护范围内从母线N侧推导的第j个PCC处分布式电源故障分量输出电流计算值, 的计算方式为:
式中,ΔId和ΔIq分别表示IBDG故障分量电流的d轴和q轴分量;δ表示系统故障时PCC电压通用向量的初始相位;δ0表示故障前PCC电压通用向量的初始相位; 和 分别表示故障前第j个PCC正序电压和从N侧推导的故障时第j个PCC故障分量正序电压;Kmax表示最大电流系数;IN表示IBDG的额定电流;KGer表示德国LVRT电压支撑系数,并网点电压变化小于10%时KGer为0,大于10%时KGer为2;U表示故障正序电压幅值,Pref=PIBDGj表示分布式电源参考有功功率;α表示分布式电源输出电流相对于故障前电压的相位;i表示虚部,rel()表示计算实部。
7.根据权利要求6所述的自适应纵联保护方法,其特征在于,各PCC的实际故障分量正序电压的计算方式为:
式中, 为第k个PCC的故障分量正序电压实际值; 和 分别为从母线M和母线N侧推导得到的第k个PCC的故障分量正序电压计算值。
8.根据权利要求7所述的自适应纵联保护方法,其特征在于,第j个PCC处分布式电源的故障分量电流估算值 的计算方式为:
式中,ΔId和ΔIq分别表示IBDG故障分量电流的d轴和q轴分量;δ表示系统故障时PCC电压通用向量的初始相位;δ0表示故障前PCC电压通用向量的初始相位; 和 分别表示故障前第j个PCC正序电压和故障时第j个PCC故障分量正序电压实际值;Kmax表示最大电流系数;IN表示IBDG的额定电流;KGer表示德国LVRT电压支撑系数,并网点电压变化小于
10%时KGer为0,大于10%时KGer为2;U表示故障正序电压幅值,Pref=PIBDGj表示分布式电源参考有功功率,α表示分布式电源输出电流相对于故障前电压的相位,i表示虚部,rel()表示计算实部。
9.根据权利要求8所述的自适应纵联保护方法,其特征在于,线路的故障分量差动电流ΔI'd和制动电流ΔI'r的计算方式为: