一种风力发电送出输电线路距离保护方法
【专利摘要】本发明涉及一种风力发电送出输电线路距离保护方法，该方法首先判别故障是否发生；当发生故障，进行故障选相；根据故障选相的结果分别进行故障方向及故障距离的测量；根据故障距离的计算、故障方向的判别结果在故障发生20ms内进行距离保护各段逻辑的判别，进而判定是否保护动作。该距离保护方法能够解决风电系统故障时频率偏移及控制系统动作对输电线路距离保护的影响。
【专利说明】-种风力发电送出输电线路距离保护方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种风力发电送出输电线路距离保护方法，属于电力系统继电保护技 术领域。
【背景技术】
[0002] 随着智能电网建设的推进，各种新能源的应用也日趋增多，而新能源接入电网也 带来了新问题。风力发电作为绿色能源得到了迅猛发展，国内建立了多个大型风力发电基 地，在未来风力发电将作为主要的新能源得到更为广泛的应用。
[0003] 风力发电系统与传统电源系统在电气暂态特性上有着较大的差别。首先风力发电 的低电压穿越能力较弱，在电压跌落时发电机组控制系统的撬棒动作，使得风机出力减小， 引起送出系统频率逐渐降低，偏离正常工频，同时撬棒动作后也将使得故障点短路电流降 低，甚至消失。风电系统上述特征都将对传统以工频量测量及相位比较为主要原理的距离 保护产生很大影响，导致距离保护的不正确动作。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种风力发电送出输电线路距离保护方法，以解决传统输电线路距 离保护方法不适用风电送出系统输电线路故障特征的问题。
[0005] 为解决上述问题，本发明风力发电送出输电线路距离保护方法的技术方案包括以 下步骤：
[0006] 1)实时采集电压、电流值，根据电流突变量判别故障是否发生；
[0007] 2)当发生故障时，进行故障选相；
[0008] 3)根据故障选相结果，计算故障点到保护安装处的距离，同时判别故障点方向；
[0009] 4)结合故障点到保护安装处的距离、故障点方向，判断距离I、ΙΙ、ΠΙ段是否保护 动作。
[0010] 所述距离I、II、111段是否保护动作的判别在故障发生20ms内完成。
[0011] 步骤3)采用微分方程法计算故障点到保护安装处的距离，计算公式为
[0012]
【权利要求】
1. 一种风力发电送出输电线路距离保护方法，其特征在于，该距离保护方法包括以下 步骤： 1) 实时采集电压、电流值，根据电流突变量判别故障是否发生； 2) 当发生故障时，进行故障选相； 3) 根据故障选相结果，计算故障点到保护安装处的距离，同时判别故障点方向； 4) 结合故障点到保护安装处的距离、故障点方向，判断距离I、II、III段是否保护动作。
2. 根据权利要求1所述一种风力发电送出输电线路距离保护方法，其特征在于，所述 距离I、II、111段是否保护动作的判别在故障发生20ms内完成。
3. 根据权利要求1或2所述一种风力发电送出输电线路距离保护方法，其特征在于， 步骤3)采用微分方程法计算故障点到保护安装处的距离，计算公式为
， 其中，u(t)为故障相电压采样值，i(t)为故障相电流采样值，L为线路单位长度电感，R为单位长度电阻，Df为故障点到保护安装处的距离。
4. 根据权利要求3所述一种风力发电送出输电线路距离保护方法，其特征在于，步骤
3)中，满足以下公式判断故障点方向为正方向： ，其中.为保护安装 AU 处的故障相电压变化相量，A/为保护安装处的故障相电流变化相量。
5. 根据权利要求4所述一种风力发电送出输电线路距离保护方法，其特征在于，步骤 3) 中，当故障环路残压大于0. 1倍Un，并且测量距离在保护范围内时不再进行故障点变化 量方向判别，直接判断故障点方向，其中，Un为输电线路额定相电压值。
6. 根据权利要求5所述一种风力发电送出输电线路距离保护方法，其特征在于，步骤 4) 所述判断距离I、II、111段保护动作的方法分别为： 距离I段保护动作条件：
且故障点方向为正方向，其中，Df为故障点到安装 保护处的距离，Dsettingl为距离I段的保护范围； 距离II段启动条件：
且故障点方向为正方向，其中，Dsetting2为距离II段的保 护范围； 距离III段启动条件：
且故障点方向为正方向，其中，Dsetting3为距离III段的保 护范围； 在距离II、111段分别满足以上启动条件后，保护启动，经过整定延时时间动作。
【文档编号】H02H7/26GK104242267SQ201410461240
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】倪传坤, 杨勇, 裘愉涛, 潘武略, 李宝伟 申请人:国家电网公司, 国网浙江省电力公司, 许继电气股份有限公司