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CN115483670A - 适应光伏接入的配电网保护方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

适应光伏接入的配电网保护方法、系统、设备及存储介质 Download PDF

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CN115483670A
CN115483670A CN202211248401.XA CN202211248401A CN115483670A CN 115483670 A CN115483670 A CN 115483670A CN 202211248401 A CN202211248401 A CN 202211248401A CN 115483670 A CN115483670 A CN 115483670A
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China
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protection
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柳青
谢灿明
谭文
张勇
杨先才
陈文�
徐凌
夏光辉
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HUBEI ELECTRIC POWER Co JINGZHOU POWER SUPPLY Co
Original Assignee
HUBEI ELECTRIC POWER Co JINGZHOU POWER SUPPLY Co
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Abstract

本发明涉及电子电力技术领域，公开了一种适应光伏接入的配电网保护方法、系统、设备及存储介质。该方法包括基于配电网中分布式电源的类型、容量及位置建立配电网的简化模型；根据配电网的预设故障工况对简化模型进行分析以获得配电网的初始继电保护模型；在预设应用场景中进行仿真测试验证，以获得初始继电保护模型的机电暂态仿真结果，优化初始继电保护模型以获得目标继电保护模型；监测配电网运行时的当前状态信息；基于目标继电保护模型对当前状态信息进行分析，以判断是否对配电网执行继电保护。本发明在对配电网进行监测时通过优化后的目标继电保护模型对配电网进行保护，确保继电保护可靠、灵敏动作，提高分布式电源接入配电网后的运行稳定性。

Description

适应光伏接入的配电网保护方法、系统、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及电子电力技术领域，尤其涉及一种适应光伏接入的配电网保护方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
经济与社会的发展，促使人类对能源的需求不断增长，新能源的开发与广泛使用已成为电网能源发展的热点。例如配网侧分布式光伏等清洁能源，从配网侧助力构建新型电力系统。光伏等分布式电源，除了具有污染少、可靠性及能源利用效率高、安装地点灵活等特点外，分布式电源位置灵活与分散的特性又极好的适应了分散的电力需求与资源分布，是解决经济发展、能源生产与消费和保护环境之间矛盾的重要措施之一。
然而，分布式光伏(PV)高渗透率接入配电网之后，将对配电网的安全运行带来较大挑战，对系统安全稳定运行造成隐患，可能导致电流速断及限时电流速断保护发生误动作，影响配电网运行的安全可靠性。由于光伏电源等分布式电源接入后大量电力电子技术的采用，可能会引起设备受损、故障线路无法及时恢复运行，增加了用户的停电时间，降低了配电系统运行可靠性。深入研究分布式电源对配电网的影响及改进策略已成为亟待解决的问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种适应光伏接入的配电网保护方法、系统、设备及存储介质，旨在解决现有分布式电源接入配电网后当前继电保护方式存在不足，造成配电网运行可靠性降低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种适应光伏接入的配电网保护方法，所述适应光伏接入的配电网保护方法包括：
基于配电网中分布式电源的类型、容量及位置建立所述配电网的简化模型；
根据所述配电网的预设故障工况对所述简化模型进行分析，以获得所述配电网的初始继电保护模型；
在预设应用场景中通过所述初始继电保护模型对所述配电网进行仿真测试验证，以获得机电暂态仿真结果；
根据所述机电暂态仿真结果优化所述初始继电保护模型，以获得目标继电保护模型；
监测所述配电网运行，获取所述配电网的当前状态信息；
基于所述目标继电保护模型对所述当前状态信息进行分析，以判断是否对所述配电网执行继电保护。
在一些实施例中，所述基于配电网中分布式电源的类型、容量及位置建立所述配电网的简化模型，包括：
基于分布式电源的故障特征和双向潮流，建立预设接入容量和位置的所述分布式电源的保护配置模型；
基于电力电子设备控制特性简化所述分布式电源的保护配置模型，以获得所述配电网的简化模型。
在一些实施例中，所述根据所述配电网的预设故障工况对所述简化模型进行分析，以获得所述配电网的初始继电保护模型，包括：
获取当前线路保护方式的预设故障类型；其中，所述当前线路保护方式包括三段式电流保护方式和差动保护方式；
根据所述预设故障类型在预设接入配电网场景下保护判据的误/拒动风险与机理，生成预设故障工况；
根据所述预设故障工况提出继电保护新判据及新方案，以对所述简化模型进行分析，获得所述配电网的初始继电保护模型。
在一些实施例中，所述在预设应用场景中通过所述初始继电保护模型对所述配电网进行仿真测试验证，以获得机电暂态仿真结果，包括：
获取预设工况下分布式电源接入配电网的保护定值整定计算模型；
基于所述保护定值整定计算模型在预设应用场景中分析预设运行方式下定值整定以及所述初始继电保护模型的自适应性，以获得所述机电暂态仿真结果；其中，机电暂态仿真结果包括预设运行方式下的在线定值整定以及继电保护装置的自适应保护性能。
在一些实施例中，所述根据所述机电暂态仿真结果优化所述初始继电保护模型，以获得目标继电保护模型，包括：
根据所述机电暂态仿真结果，利用两端电流与综合负荷电流幅值量在正常运行以及区内、外故障情况下的大小关系，构造基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型。
在一些实施例中，所述根据所述机电暂态仿真结果，利用两端电流与综合负荷电流幅值量在正常运行以及区内、外故障情况下的大小关系，构造基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型之后，还包括：
根据配网运行状态、故障初始角、故障类型及接地阻抗值条件，对所述基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型的适用范围进行分析，确定所述基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型的判别死区。
在一些实施例中，所述基于所述目标继电保护模型对所述当前状态信息进行分析，以判断是否对所述配电网执行继电保护，包括：
当分析所述当前状态信息确定故障点位于所述判别死区时，采用带方向判断功能的过流三段保护方式、过流速断保护方式以及所述目标继电保护模型构成目标保护方案；
根据所述目标保护方案对所述配电网执行继电保护。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种适应光伏接入的配电网保护系统，所述适应光伏接入的配电网保护系统包括：
建立模块，用于基于配电网中分布式电源的类型、容量及位置建立所述配电网的简化模型；
分析模块，用于根据所述配电网的预设故障工况对所述简化模型进行分析，以获得所述配电网的初始继电保护模型；
仿真模块，用于在预设应用场景中通过所述初始继电保护模型对所述配电网进行仿真测试验证，以获得机电暂态仿真结果；
优化模块，用于根据所述机电暂态仿真结果优化所述初始继电保护模型，以获得目标继电保护模型；
监测模块，用于监测所述配电网运行，获取所述配电网的当前状态信息；
判断模块，用于基于所述目标继电保护模型对所述当前状态信息进行分析，以判断是否对所述配电网执行继电保护。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种适应光伏接入的配电网保护设备，所述适应光伏接入的配电网保护设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如上述实施例所述的适应光伏接入的配电网保护方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有适应光伏接入的配电网保护程序，所述适应光伏接入的配电网保护程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的适应光伏接入的配电网保护方法的步骤。
本发明通过基于配电网中分布式电源的类型、容量及位置建立所述配电网的简化模型；根据所述配电网的预设故障工况对所述简化模型进行分析，以获得所述配电网的初始继电保护模型；在预设应用场景中通过所述初始继电保护模型对所述配电网进行仿真测试验证，以获得机电暂态仿真结果；根据所述机电暂态仿真结果优化所述初始继电保护模型，以获得目标继电保护模型；监测所述配电网运行，获取所述配电网的当前状态信息；基于所述目标继电保护模型对所述当前状态信息进行分析，以判断是否对所述配电网执行继电保护。本发明在对配电网进行监测时通过优化后的目标继电保护模型对配电网进行保护，确保继电保护可靠、灵敏动作，从而提高分布式电源接入配电网后的运行稳定性，解决了现有分布式电源接入配电网后当前继电保护方式存在不足，造成配电网运行可靠性降低的技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的适应光伏接入的配电网保护设备的结构示意图；
图2为本发明适应光伏接入的配电网保护方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明适应光伏接入的配电网保护方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明适应光伏接入的配电网保护系统第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
中国作为全球最大的温室气体排放国，2020年9月下旬在联合国大会上首次明确提出了长期气候目标——努力争取在2030年前实现碳达峰、2060年以前实现碳中和。那就是要构建以新能源为主体的新型电力系统。
配网侧分布式光伏等清洁能源的广泛接入，无疑是实现“双碳”目标至关重要的一环，是从配网侧助力构建新型电力系统的重要途径。光伏等分布式电源，除了具有污染少、可靠性及能源利用效率高、安装地点灵活等特点外，分布式电源位置灵活与分散的特性又极好的适应了分散的电力需求与资源分布，是解决经济发展、能源生产与消费和保护环境之间矛盾的重要措施之一。2021年3月1日，国家电网公司发布《碳达峰碳中和行动方案》，明确提出：“大力发展清洁能源，最大限度开发利用风电、太阳能发电等新能源，坚持集中开发与分布式并举”，“到2025年，公司经营区分布式光伏达到1.8亿千瓦，非化石能源占一次能源消费比重将达到20％”。2021年6月20日，国家能源局正式下发《整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案》，对分布式光伏发展提出了明确目标：“党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50％；学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40％；工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 30％；农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20％。”
然而，分布式光伏(PV)高渗透率接入配电网之后，将对配电网的安全运行带来较大挑战，主要体现在以下几个方面，第一方面：光伏输出功率高度依赖天气变化，太阳辐射等自然变化导致光伏系统功率波动，用户负荷也在实时变化，且变化规律与光伏发电变化规律不同步。在光伏渗透率较高的情况下，光伏发出的功率大于负荷所需功率，沿馈线会出现逆向潮流，馈线电压抬升甚至超过上限值，对系统安全稳定运行造成隐患。光伏等分布式能源的不断接入，对配网自动化系统及保护的配置和整定都会产生影响，光伏电源输出功率小于其额定功率时，配电网短路电流水平可能大于光伏电源输出额定功率时的短路电流水平。按照现有整定方案对配电网电流速断及限时电流速断保护进行整定，在光伏电源输出功率小于其额定功率时，可能导致电流速断及限时电流速断保护发生误动作。考虑到光伏电源输出功率具有波动性，光伏电源输出功率常小于其额定功率。因此，根据光伏电源输出额定功率时配电网的短路电流水平对配电网电流保护进行整定，将影响配电网运行的安全可靠性。
可见，分布式电源高密度、大规模接入配电网，使短路电流分布发生变化，给保护正确动作带来巨大影响。另外，分布式发电通常接入中压或低压配电系统，配电网大多为单电源放射状结构，多采用速断、限时速断保护形式，不具备方向性。这种保护方式在现有的辐射型配电网上，能够有效地保护全部线路。但是，在配电网中接入分布式电源后，其注入功率会使继电保护范围缩小，不能可靠地保护整体线路，甚至在其他并联分支故障时，引起安装分布式电源的继电保护误动作。更重要的是，由于光伏电源等分布式电源接入后大量电力电子技术的采用，使得配电系统故障特征发生根本变化，导致故障电流特征以及故障计算模型不明确。新能源电源所在线路发生故障、其保护动作跳闸后，如果电源未能解列以躲开重合闸，则可能造成故障线路非同期重合闸，会引起设备受损、故障线路无法及时恢复运行，增加了用户的停电时间，降低了配电系统运行可靠性。为了确保分布式电源的稳定高效运行，研究分布式电源接入后的适用性配网保护新方案及参数整定规范意义重大。
第二方面：含高渗透率光伏的配电网中，系统发生故障后，分布式电源及其附近的负荷可能形成电力孤岛，此时孤岛网络将很难与大电网保持同步状态，两者之间的相角差将出现在0至360°之间的任一位置，如果此时进行重合，同期重合条件较难满足，而非同期重合闸将会带来很大的冲击电流和暂态过电压，对机组和电网设备造成很大的损伤。当光伏电站孤岛检测解列时间较长，造成备自投的动作时序配合出现异常，导致备自投时间过长，甚至失败。因此，分布式电源接入的配网发生故障时，容易导致局部电网孤岛运行，影响区域电网重合闸和备自投的可靠动作。更为严重的，在孤岛运行状态下，设备异常带电，甚至有可能危及运维人员的生命安全。
对于孤岛检测方法而言，主动检测方法因其检测精度高、盲区小，从而得到了广泛研究和应用。但是，由于微电网运行工况多样，不同微电网的分布式电源类型、网架结构、负荷组成各异，导致单一方法目前仍难以保证所有孤岛微电网主动检测的准确性和快速性。目前，孤岛检测方法主要包含基于通信的检测方法、被动检测方法和主动检测方法。其中前者对通信信道的依赖性较大；被动检测方法实现简单、对电能质量影响小，但存在检测盲区；主动式检测法大多基于无功电流和频率之间的正反馈关系建立正反馈回路，使微电网变流器在失压后频率迅速向一个方向变化来实现孤岛检测，可望拥有良好的可靠性，但目前多采用单一手段实现判据。事实上，微电网结构复杂、运行变化较大，基于单一判据的孤岛检测方法往往不能完全覆盖各种运行工况，需研究基于多种信息量的综合判断方法，以最大限度地减小各自的覆盖盲区。因此，开展有源配电网防孤岛检测研究，对于保障包含光伏等分布式电源的配电网可靠性及保障运维工人安全显得尤为重要。
由上述分析可知，深入开展分布式电源对配电网继电保护的影响及改进策略已迫在眉睫。尤其是，光伏等分布式发电接入配电系统后，改变了配电网的结构以及潮流分布，对配电系统的继电保护产生了影响。当光伏的接入容量和接入位置一定的情况下配电网故障对于电气特征量的影响，保护判据可能失效，保护可能发生拒动。在适应高渗透率光伏接入配电网的保护系统方案的基础上，实现配电网不同区域保护之间、配电网保护与分布式电源保护之间的精细化动作逻辑建模，提出更优保护配合策略势在必行。
鉴于上述问题，本发明提出一种适应光伏接入的配电网保护方法、系统、设备及存储介质。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的适应光伏接入的配电网保护设备结构示意图。
如图1所示，该适应光伏接入的配电网保护设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口 1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口，对于用户接口1003的有线接口在本发明中可为USB接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器1005 可以是高速的随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的存储器(Non-volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对适应光伏接入的配电网保护设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及适应光伏接入的配电网保护程序。
在图1所示的适应光伏接入的配电网保护设备中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与所述后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接用户设备；所述适应光伏接入的配电网保护设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的适应光伏接入的配电网保护程序，并执行本发明实施例提供的适应光伏接入的配电网保护方法。
基于上述硬件结构，提出本发明适应光伏接入的配电网保护方法的实施例。
参照图2，图2为本发明适应光伏接入的配电网保护方法第一实施例的流程示意图，提出本发明适应光伏接入的配电网保护方法第一实施例。在第一实施例中，所述适应光伏接入的配电网保护方法包括以下步骤：
步骤S10：基于配电网中分布式电源的类型、容量及位置建立所述配电网的简化模型。
步骤S20：根据所述配电网的预设故障工况对所述简化模型进行分析，以获得所述配电网的初始继电保护模型。
步骤S30：在预设应用场景中通过所述初始继电保护模型对所述配电网进行仿真测试验证，以获得机电暂态仿真结果。
步骤S40：根据所述机电暂态仿真结果优化所述初始继电保护模型，以获得目标继电保护模型。
步骤S50：监测所述配电网运行，获取所述配电网的当前状态信息。
步骤S60：基于所述目标继电保护模型对所述当前状态信息进行分析，以判断是否对所述配电网执行继电保护。
需要说明的是，本实施例的执行主体是所述适应光伏接入的配电网保护设备，所述适应光伏接入的配电网保护设备可以是个人计算机或服务器等电子设备，本实施例对此不加以限制。
示例性地，基于配电网中分布式电源的类型、容量及位置建立所述配电网的简化模型的过程，可以包括：基于分布式电源的故障特征和双向潮流，建立预设接入容量和位置的所述分布式电源的保护配置模型；基于电力电子设备控制特性简化所述分布式电源的保护配置模型，以获得所述配电网的简化模型。在一示例中，通过研究新能源电源(光伏、储能等)以预设接口方式并入电网后形成的混合有源配电网典型形式与特点，建立分布式电源的保护配置模型，借此分析直流侧及交流侧网络故障(扰动)情形下的分布式电源运行特性及故障传播特性。其中，新能源包括但不限于光伏、风机以及储能。本实施例以新能源为光伏，配电网为含分布式电源配电网(适应光伏接入的配电网)为例进行说明。
具体地，针对光伏等分布式电源故障特征、双向潮流等影响，提出不同接入容量和位置的分布式电源的保护配置方案和原理，分析现有保护与分布式电源涉网保护的协调配合方法，制定相应的保护整定原则及技术规范等，以确保基于目标继电保护模型的保护装置在对配电网进行继电保护时可靠、灵敏动作。
需要说明的是，在含分布式电源的电网故障特征研究过程中，一般将分布式电源视为恒定的电流源，或等效为电压源加内阻抗的戴维南电路。这些分析方法均未充分考虑分布式电源在不同故障情况下的复杂故障电流特性的影响，导致所提出的含分布式电源的电网故障分析方法和结果与实际情况不吻合，存在一定的局限性。光伏、风电、储能分布式电源一般经过变流器并网，变流器采用电压外环、电流内环的双闭环解耦控制策略。电压外环实时跟踪给定电压值，并且通过解耦公式得到有功电流分量和无功电流分量，而电流内环时刻跟踪所得有功电流分量和无功电流分量，从而控制光伏电源有功、无功功率输出。然而，相比正常工作状态，当输电线路出现非对称故障时，公共连接点电压可能将产生零、负序分量，影响逆变器输出电压的三相对称性采用光伏发电系统低电压穿越控制策略是一种基于正序分量的控制方法，避免传统控制策略所产生的零负序分量，并能配电网提供无功支撑。由于故障持续时间一般较短，且在故障阶段环境温度及光强变化很小，一般认为故障期间获取的最大功率基本不变。
示例性地，根据所述配电网的预设故障工况对所述简化模型进行分析，以获得所述配电网的初始继电保护模型的过程，可以包括：获取当前线路保护方式的预设故障类型；其中，所述当前线路保护方式包括三段式电流保护方式和差动保护方式；根据所述预设故障类型在预设接入配电网场景下保护判据的误/拒动风险与机理，生成预设故障工况；根据所述预设故障工况提出继电保护新判据及新方案，以对所述简化模型进行分析，获得所述配电网的初始继电保护模型。
具体地，计算光伏等新能源元件变流器分别在例如并网状态、孤岛状态、以及在PQ控制状态、Vf控制状态、VSG控制状态和低电压穿越等不同故障类型下研究线路保护(三段式电流保护、差动保护等)在高渗透率光伏接入配电网场景下保护判据的误/拒动风险与机理，生成分析结果即预设故障工况。根据上述分析结果研究提出改进的保护新判据及新方案即获得初始继电保护模型。可以理解的是，在保留电力电子设备控制特性的前提下精简故障建模方法，综合考虑配电网故障类型、位置及短路容量等因素，通过分析光伏等新能源发电设备在故障穿越期间下的运行机理及各主要电气量的变化规律与相互影响关系，以及可再生能源并网控制策略对短路电流大小的贡献能力，确定集中参数模型用于可再生能源并网线路保护的精确度及算法可实现度，继而研究线路保护(三段式电流保护、差动保护等)在分布式电源接入配电网典型场景下保护判据的误/拒动风险与机理得到分析结果。
示例性地，在预设应用场景中通过所述初始继电保护模型对所述配电网进行仿真测试验证，以获得机电暂态仿真结果的过程，可以包括：获取预设工况下分布式电源接入配电网的保护定值整定计算模型；基于所述保护定值整定计算模型在预设应用场景中分析预设运行方式下定值整定以及所述初始继电保护模型的自适应性，以获得所述机电暂态仿真结果；其中，机电暂态仿真结果包括预设运行方式下的在线定值整定以及继电保护装置的自适应保护性能。
具体地，在不同故障类型下研究线路保护(三段式电流保护、差动保护等)在高渗透率光伏接入配电网场景下保护判据的误/拒动风险与机理，得到分析结果并根据上述分析结果研究提出改进的保护新判据及新方案即获得初始继电保护模型。进而在典型应用场景中开展针对初始继电保护模型的保护原理及方案的仿真测试验证。基于上述高渗透率光伏接入配电网保护配置方案的实现方法(初始继电保护模型)，分析复杂多变的运行方式下定值整定以及继电保护装置的自适应性，从而基于以上分析得出高渗透率分布式光伏的配电网继电保护整定原则。
示例性地，根据所述机电暂态仿真结果优化所述初始继电保护模型，以获得目标继电保护模型的过程，可以包括：根据所述机电暂态仿真结果，利用两端电流与综合负荷电流幅值量在正常运行以及区内、外故障情况下的大小关系，构造基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型。
具体地，研究线路保护(三段式电流保护、差动保护等)在分布式电源接入配电网典型场景下保护判据的误/拒动风险与机理得到分析结果，并根据上述分析结果，利用两端电流与综合负荷电流幅值量在正常运行以及区内、外故障情况下的不同大小关系，构造基于多端电流幅值比较的保护新判据即基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型，可以对故障发生区域进行准确区分，实现不依赖于同步测量的新型单元式保护功能。
示例性地，监测所述配电网运行，获取所述配电网的当前状态信息。在一示例中，监测配电网电力系统运行，定时获取三相电压、电流和零序电流的幅值与相位信息，计算得到正负零序分量的幅值与相位信息。当前状态信息包括但不限于正负零序分量的幅值与相位信息。本公开对当前状态信息并不加以限制。
示例性地，基于所述目标继电保护模型对所述当前状态信息进行分析，以判断是否对所述配电网执行继电保护。示例性地，将实时三相电压、电流的幅值和相位信息作为目标继电保护模型的输入特征，分析配电网是否故障，或者分析配电网的具体故障类型和/或故障区域等，以判断是否对所述配电网执行继电保护。本实施例中，太阳能光伏发电、风力发电等分布式电源，通过电力电子装置接入微电网，通过目标继电保护模型可以实现分布式光伏不同接入容量和位置的配网线路单级差保护，从而避免出现按照既有保护配置及整定方式保护及重合闸易误动或拒动的问题，提高分布式电源接入配电网后的运行稳定性。可以满足高渗透率光伏电源接入、电力电子化特征日趋凸显的未来电网发展趋势，以电网继电保护与控制为着眼点，研究现有保护在光伏等分布式电源接入的配电网内的适应性，发展充分发掘故障时频域暂态特征的线路快速保护新原理，全面构筑面向未来分布式电源接入配网复杂电力系统的安全防御体系，促进分布式可再生新电源接入配电网。建立和完善有效规避光伏接入配网风险的基本理论和关键技术，不断提升继电保护技术水平，有助于破解分布式电源接入电网发展难题，助力“双碳”目标的实现。
需要说明的是，配电网包括中性点非有效接地系统。配电网还可以包括 24kV中性点接地电网。
本实施例中，基于配电网中分布式电源的类型、容量及位置建立所述配电网的简化模型；根据所述配电网的预设故障工况对所述简化模型进行分析，以获得所述配电网的初始继电保护模型；在预设应用场景中通过所述初始继电保护模型对所述配电网进行仿真测试验证，以获得机电暂态仿真结果；根据所述机电暂态仿真结果优化所述初始继电保护模型，以获得目标继电保护模型；监测所述配电网运行，获取所述配电网的当前状态信息；基于所述目标继电保护模型对所述当前状态信息进行分析，以判断是否对所述配电网执行继电保护。本实施例在对配电网进行监测时通过优化后的目标继电保护模型对配电网进行保护，确保继电保护可靠、灵敏动作，从而提高分布式电源接入配电网后的运行稳定性，解决了现有分布式电源接入配电网后当前继电保护方式存在不足，造成配电网运行可靠性降低的技术问题。
参照图3，图3为本发明适应光伏接入的配电网保护方法第二实施例的流程示意图，基于上述图2所示的第一实施例，提出本发明适应光伏接入的配电网保护方法的第二实施例。
在第二实施例中，所述步骤S30，包括：
步骤S301：获取预设工况下分布式电源接入配电网的保护定值整定计算模型。
步骤S302：基于所述保护定值整定计算模型在预设应用场景中分析预设运行方式下定值整定以及所述初始继电保护模型的自适应性，以获得所述机电暂态仿真结果；其中，机电暂态仿真结果包括预设运行方式下的在线定值整定以及继电保护装置的自适应保护性能。
所述步骤S40，包括：
步骤S401：根据所述机电暂态仿真结果，利用两端电流与综合负荷电流幅值量在正常运行以及区内、外故障情况下的大小关系，构造基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型。
需要说明的是，电流保护及纵联电流差动保护方法为常规配电网中的线路保护方式。然而，目前大部分分布式电源都是输出直流然后逆变成交流接入配电网，因而逆变型分布式电源故障电流的多态性将直接影响配电网的保护系统的构建。基于逆变型分布式电源的故障特征而设计出的保护，才能更好的满足电网的安全运行要求。逆变器中的电力电子的承流能力有限，因而逆变型分布式电源不同于同步发电机的故障电流特性，前者具有“多态性”特征，并且影响因素颇多。从继电保护的角度，提出为含逆变型分布式电源的配电网构建保护系统时需要注意的以下三个方面。
第一方面，保护的动作整定值需要根据逆变型分布式电源的最大短路电流来确定。传统的依照同步电机故障模型进行整定极端方法扩大了逆变型分布式电源所能提供的最大故障电流幅值，容易造成保护范围的缩小。由于近端发生故障，为了防止电力电子器件损坏而关断IGBT，导致故障电流减小。一般来说，逆变型分布式电源的故障电流要比传统的同步发电机要小，其主要取决于其内部电力电子器件的承流能力。在基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型的保护方案的整定计算中，需要考虑以上因素。
第二方面，保护方案(基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型)中应具有应对故障电流“多态”特性的策略。逆变型分布式电源提供的短路电流具有“多态性”特征，特别在电力电子器件保护动作后，短路电流幅值衰减很剧烈，其稳态值几乎为0。若不采取措施，电流保护存在保护拒动的情况。所以在基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型的保护方案中，能够根据电源故障特征的变化而自适应的采取应对策略，以保证故障的可靠切除。
第三方面，分布式电源的控制特性使其所接入的配网具有复杂的非线性特征。适用于线性系统的对称分类法等故障分析手段不能客观反映含分布式电源接入的主动配电网故障暂态特性。本实施例中，分布式电源高渗透率接入条件下的保护从并网点保护、配电网保护两个角度触发，涉及“点、线、面”三个层次。基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型的保护方案满足继电保护原理与技术的要求，并网点保护还可以满足微电网分布式自治、与配电网灵活互动的要求。
示例性地，基于适用于不同工况分布式电源接入配电网的保护定值整定计算模型，通过输入光伏、上游电源等常规参数形成潮流计算断面，根据机电暂态仿真结果实现复杂多变运行方式下的在线定值整定以及继电保护装置的自适应保护功能，以实现在线定值整定结果与分布式电源控制策略、并网或独立运行工况、分布式或集中式接入方式等相协同配合。同时以在线更新输入实时数据参数、实际控制策略、实时配网拓扑来完成改进线路保护原理的自适应保护的定值在线校验。基于以上工作，基于兼顾分布式可再生新能源安全与系统可靠性及送出线保护配置与整定相协同的目标，制定含分布式电源的配网继电保护整定原则及技术规范，以为分布式电源的规范并网以及配电网的主动管理及控制提供重要的标准化支撑。
需要说明的是，本实施例中可以采用以下示例实现复杂多变运行方式下的在线定值整定以及继电保护装置的自适应保护功能。
在一示例中，自适应保护，基于本地电气信息量对保护的整定值进行在线整定。能够随系统运行方式、故障类型和负荷的变化，修改保护在线整定值，从而扩大保护范围，改善保护的选择性。可以采用以下几种整定方法，例如采用复合序网，利用保护安装处检测到的电压和电流值得到电流整定值；将故障模型进行分解，得到故障附加网络，利用保护安装处背侧的等值电势和等值阻抗得到实时变化的电流整定值；考虑保护安装处与故障点的距离，给电压乘以一个因子，利用不同电压因子使得同一条线路不同保护安装处测得的电压降落程度不同，依据电压降落程度的不同完成保护的动作；基于两相相电流差故障分量进行分析，在不同运行方式和故障类型下均比电流速断保护灵敏；对故障分量采用滤波算法进行分析，得到实时整定值等。
在一示例中，利用工频故障分量构成的保护。例如工频故障分量距离保护，该保护利用DG的助增作用对于保护启动值和动作值的影响成比例的关系进行配置；负序工频故障分量保护，其中检测到负序故障分量时保护装置启动、只有检测到最大正序故障分量的保护才动作，判别故障范围；正序电流故障分量的方向过流保护，该保护由过电流保护判断并启动保护，然后计算滤波后正序电流故障分量相角差，判断故障方向后，断开故障线路；正序故障分量与纵联方向保护相结合，该保护利用双端电源的环形网络一般采取开环运行方式的特点。
在一示例中，基于多点信息技术的保护。该保护利用了智能电子装置、分布式人工智能技术、多Agent系统以及通信技术依据不同的故障隔离算法对该保护进行分类。例如基于过电流保护的广域保护；基于最大故障特征信息量的保护，该保护以广域保护原理为基础，采用以通信为支撑的保护算法，对电流量进行故障搜索方向判别；依据多代理系统(MAS)，通过上、下级 Agent之间协作，对故障关联区段进行搜索；利用各Agent和SCADA系统的通信功能之间的配合，交换不同地点之间的保护信息，根据信息的综合结果进行故障区段判定；基于高级馈线终端单元的保护，可快速定位故障区域，隔离故障。
根据上述示例，针对分布式电源介入后故障电流特性的改变的现状，可以采用根据传统的电量信息和多点信息技术的保护方式，本实施例提出的继电保护方法较三段式电流保护有较大改进。
示例性地，根据所述机电暂态仿真结果，利用两端电流与综合负荷电流幅值量在正常运行以及区内、外故障情况下的大小关系，构造基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型之后，还包括：根据配网运行状态、故障初始角、故障类型及接地阻抗值条件，对所述基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型的适用范围进行分析，确定所述基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型的判别死区。基于所述目标继电保护模型对所述当前状态信息进行分析，以判断是否对所述配电网执行继电保护，包括：当分析所述当前状态信息确定故障点位于所述判别死区时，采用带方向判断功能的过流三段保护方式、过流速断保护方式以及所述目标继电保护模型构成目标保护方案；根据所述目标保护方案对所述配电网执行继电保护。
具体地，通过改变配网运行状态、故障初始角、故障类型及接地阻抗值等条件，对所提出的基于多端电流幅值比较的保护新判据适用范围进行考察，进而确定该判据对区内轻微故障和特殊故障的判别死区。当故障点落于该死区时，原有采用带方向判断功能的过流三段保护依然可以作为后备保护与所提出的新原理保护和既有的过流速断等进行配合，在电流模量差动判据判断故障位于区内的同时，通过与邻近线路保护单元进行通信，构成单级差加速保护方案。同时，基于可再生能源并网运行与独立运行工况的控制策略及模式切换方法，分析控制策略切换对系统阻抗特性以及输出短路电流的影响，研究含分布式电源的配电网改进保护判据在不同工况下的适应性。
本实施例在对配电网进行监测时通过优化后的目标继电保护模型对配电网进行保护，确保继电保护可靠、灵敏动作，从而提高分布式电源接入配电网后的运行稳定性，解决了现有分布式电源接入配电网后当前继电保护方式存在不足，造成配电网运行可靠性降低的技术问题。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有适应光伏接入的配电网保护程序，所述适应光伏接入的配电网保护程序被处理器执行时实现如上文所述的适应光伏接入的配电网保护方法的步骤。
由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
此外，参照图4，本发明实施例还提出一种适应光伏接入的配电网保护系统，所述适应光伏接入的配电网保护系统包括：
建立模块10，用于基于配电网中分布式电源的类型、容量及位置建立所述配电网的简化模型；
分析模块20，用于根据所述配电网的预设故障工况对所述简化模型进行分析，以获得所述配电网的初始继电保护模型；
仿真模块30，用于在预设应用场景中通过所述初始继电保护模型对所述配电网进行仿真测试验证，以获得机电暂态仿真结果；
优化模块40，用于根据所述机电暂态仿真结果优化所述初始继电保护模型，以获得目标继电保护模型；
监测模块50，用于监测所述配电网运行，获取所述配电网的当前状态信息；
判断模块60，用于基于所述目标继电保护模型对所述当前状态信息进行分析，以判断是否对所述配电网执行继电保护。
示例性地，基于配电网中分布式电源的类型、容量及位置建立所述配电网的简化模型的过程，可以包括：基于分布式电源的故障特征和双向潮流，建立预设接入容量和位置的所述分布式电源的保护配置模型；基于电力电子设备控制特性简化所述分布式电源的保护配置模型，以获得所述配电网的简化模型。在一示例中，通过研究新能源电源(光伏、储能等)以预设接口方式并入电网后形成的混合有源配电网典型形式与特点，建立分布式电源的保护配置模型，借此分析直流侧及交流侧网络故障(扰动)情形下的分布式电源运行特性及故障传播特性。其中，新能源包括但不限于光伏、风机以及储能。本实施例以新能源为光伏，配电网为含分布式电源配电网(适应光伏接入的配电网)为例进行说明。
具体地，针对光伏等分布式电源故障特征、双向潮流等影响，提出不同接入容量和位置的分布式电源的保护配置方案和原理，分析现有保护与分布式电源涉网保护的协调配合方法，制定相应的保护整定原则及技术规范等，以确保基于目标继电保护模型的保护装置在对配电网进行继电保护时可靠、灵敏动作。
需要说明的是，在含分布式电源的电网故障特征研究过程中，一般将分布式电源视为恒定的电流源，或等效为电压源加内阻抗的戴维南电路。这些分析方法均未充分考虑分布式电源在不同故障情况下的复杂故障电流特性的影响，导致所提出的含分布式电源的电网故障分析方法和结果与实际情况不吻合，存在一定的局限性。光伏、风电、储能分布式电源一般经过变流器并网，变流器采用电压外环、电流内环的双闭环解耦控制策略。电压外环实时跟踪给定电压值，并且通过解耦公式得到有功电流分量和无功电流分量，而电流内环时刻跟踪所得有功电流分量和无功电流分量，从而控制光伏电源有功、无功功率输出。然而，相比正常工作状态，当输电线路出现非对称故障时，公共连接点电压可能将产生零、负序分量，影响逆变器输出电压的三相对称性采用光伏发电系统低电压穿越控制策略是一种基于正序分量的控制方法，避免传统控制策略所产生的零负序分量，并能配电网提供无功支撑。由于故障持续时间一般较短，且在故障阶段环境温度及光强变化很小，一般认为故障期间获取的最大功率基本不变。
示例性地，根据所述配电网的预设故障工况对所述简化模型进行分析，以获得所述配电网的初始继电保护模型的过程，可以包括：获取当前线路保护方式的预设故障类型；其中，所述当前线路保护方式包括三段式电流保护方式和差动保护方式；根据所述预设故障类型在预设接入配电网场景下保护判据的误/拒动风险与机理，生成预设故障工况；根据所述预设故障工况提出继电保护新判据及新方案，以对所述简化模型进行分析，获得所述配电网的初始继电保护模型。
具体地，计算光伏等新能源元件变流器分别在例如并网状态、孤岛状态、以及在PQ控制状态、Vf控制状态、VSG控制状态和低电压穿越等不同故障类型下研究线路保护(三段式电流保护、差动保护等)在高渗透率光伏接入配电网场景下保护判据的误/拒动风险与机理，生成分析结果即预设故障工况。根据上述分析结果研究提出改进的保护新判据及新方案即获得初始继电保护模型。可以理解的是，在保留电力电子设备控制特性的前提下精简故障建模方法，综合考虑配电网故障类型、位置及短路容量等因素，通过分析光伏等新能源发电设备在故障穿越期间下的运行机理及各主要电气量的变化规律与相互影响关系，以及可再生能源并网控制策略对短路电流大小的贡献能力，确定集中参数模型用于可再生能源并网线路保护的精确度及算法可实现度，继而研究线路保护(三段式电流保护、差动保护等)在分布式电源接入配电网典型场景下保护判据的误/拒动风险与机理得到分析结果。
示例性地，在预设应用场景中通过所述初始继电保护模型对所述配电网进行仿真测试验证，以获得机电暂态仿真结果的过程，可以包括：获取预设工况下分布式电源接入配电网的保护定值整定计算模型；基于所述保护定值整定计算模型在预设应用场景中分析预设运行方式下定值整定以及所述初始继电保护模型的自适应性，以获得所述机电暂态仿真结果；其中，机电暂态仿真结果包括预设运行方式下的在线定值整定以及继电保护装置的自适应保护性能。
具体地，在不同故障类型下研究线路保护(三段式电流保护、差动保护等)在高渗透率光伏接入配电网场景下保护判据的误/拒动风险与机理，得到分析结果并根据上述分析结果研究提出改进的保护新判据及新方案即获得初始继电保护模型。进而在典型应用场景中开展针对初始继电保护模型的保护原理及方案的仿真测试验证。基于上述高渗透率光伏接入配电网保护配置方案的实现方法(初始继电保护模型)，分析复杂多变的运行方式下定值整定以及继电保护装置的自适应性，从而基于以上分析得出高渗透率分布式光伏的配电网继电保护整定原则。
示例性地，根据所述机电暂态仿真结果优化所述初始继电保护模型，以获得目标继电保护模型的过程，可以包括：根据所述机电暂态仿真结果，利用两端电流与综合负荷电流幅值量在正常运行以及区内、外故障情况下的大小关系，构造基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型。
具体地，研究线路保护(三段式电流保护、差动保护等)在分布式电源接入配电网典型场景下保护判据的误/拒动风险与机理得到分析结果，并根据上述分析结果，利用两端电流与综合负荷电流幅值量在正常运行以及区内、外故障情况下的不同大小关系，构造基于多端电流幅值比较的保护新判据即基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型，可以对故障发生区域进行准确区分，实现不依赖于同步测量的新型单元式保护功能。
示例性地，监测所述配电网运行，获取所述配电网的当前状态信息。在一示例中，监测配电网电力系统运行，定时获取三相电压、电流和零序电流的幅值与相位信息，计算得到正负零序分量的幅值与相位信息。当前状态信息包括但不限于正负零序分量的幅值与相位信息。本公开对当前状态信息并不加以限制。
示例性地，基于所述目标继电保护模型对所述当前状态信息进行分析，以判断是否对所述配电网执行继电保护。示例性地，将实时三相电压、电流的幅值和相位信息作为目标继电保护模型的输入特征，分析配电网是否故障，或者分析配电网的具体故障类型和/或故障区域等，以判断是否对所述配电网执行继电保护。本实施例中，太阳能光伏发电、风力发电等分布式电源，通过电力电子装置接入微电网，通过目标继电保护模型可以实现分布式光伏不同接入容量和位置的配网线路单级差保护，从而避免出现按照既有保护配置及整定方式保护及重合闸易误动或拒动的问题，提高分布式电源接入配电网后的运行稳定性。可以满足高渗透率光伏电源接入、电力电子化特征日趋凸显的未来电网发展趋势，以电网继电保护与控制为着眼点，研究现有保护在光伏等分布式电源接入的配电网内的适应性，发展充分发掘故障时频域暂态特征的线路快速保护新原理，全面构筑面向未来分布式电源接入配网复杂电力系统的安全防御体系，促进分布式可再生新电源接入配电网。建立和完善有效规避光伏接入配网风险的基本理论和关键技术，不断提升继电保护技术水平，有助于破解分布式电源接入电网发展难题，助力“双碳”目标的实现。
需要说明的是，配电网包括中性点非有效接地系统。配电网还可以包括 24kV中性点接地电网。
本实施例提出一种适应光伏接入的配电网保护系统，所述适应光伏接入的配电网保护系统包括：建立模块10，用于基于配电网中分布式电源的类型、容量及位置建立所述配电网的简化模型；分析模块20，用于根据所述配电网的预设故障工况对所述简化模型进行分析，以获得所述配电网的初始继电保护模型；仿真模块30，用于在预设应用场景中通过所述初始继电保护模型对所述配电网进行仿真测试验证，以获得机电暂态仿真结果；优化模块40，用于根据所述机电暂态仿真结果优化所述初始继电保护模型，以获得目标继电保护模型；监测模块50，用于监测所述配电网运行，获取所述配电网的当前状态信息；判断模块60，用于基于所述目标继电保护模型对所述当前状态信息进行分析，以判断是否对所述配电网执行继电保护。本实施例在对配电网进行监测时通过优化后的目标继电保护模型对配电网进行保护，确保继电保护可靠、灵敏动作，从而提高分布式电源接入配电网后的运行稳定性，解决了现有分布式电源接入配电网后当前继电保护方式存在不足，造成配电网运行可靠性降低的技术问题。
本发明所述适应光伏接入的配电网保护系统的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的应用于如上文所述的电阻抗成像系统的图像重建方法，此处不再赘述。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种适应光伏接入的配电网保护方法，其特征在于，所述适应光伏接入的配电网保护方法包括：
基于配电网中分布式电源的类型、容量及位置建立所述配电网的简化模型；
根据所述配电网的预设故障工况对所述简化模型进行分析，以获得所述配电网的初始继电保护模型；
在预设应用场景中通过所述初始继电保护模型对所述配电网进行仿真测试验证，以获得机电暂态仿真结果；
根据所述机电暂态仿真结果优化所述初始继电保护模型，以获得目标继电保护模型；
监测所述配电网运行，获取所述配电网的当前状态信息；
基于所述目标继电保护模型对所述当前状态信息进行分析，以判断是否对所述配电网执行继电保护。
2.如权利要求1所述的适应光伏接入的配电网保护方法，其特征在于，所述基于配电网中分布式电源的类型、容量及位置建立所述配电网的简化模型，包括：
基于分布式电源的故障特征和双向潮流，建立预设接入容量和位置的所述分布式电源的保护配置模型；
基于电力电子设备控制特性简化所述分布式电源的保护配置模型，以获得所述配电网的简化模型。
3.如权利要求1所述的适应光伏接入的配电网保护方法，其特征在于，所述根据所述配电网的预设故障工况对所述简化模型进行分析，以获得所述配电网的初始继电保护模型，包括：
获取当前线路保护方式的预设故障类型；其中，所述当前线路保护方式包括三段式电流保护方式和差动保护方式；
根据所述预设故障类型在预设接入配电网场景下保护判据的误/拒动风险与机理，生成预设故障工况；
根据所述预设故障工况提出继电保护新判据及新方案，以对所述简化模型进行分析，获得所述配电网的初始继电保护模型。
4.如权利要求1所述的适应光伏接入的配电网保护方法，其特征在于，所述在预设应用场景中通过所述初始继电保护模型对所述配电网进行仿真测试验证，以获得机电暂态仿真结果，包括：
获取预设工况下分布式电源接入配电网的保护定值整定计算模型；
基于所述保护定值整定计算模型在预设应用场景中分析预设运行方式下定值整定以及所述初始继电保护模型的自适应性，以获得所述机电暂态仿真结果；其中，机电暂态仿真结果包括预设运行方式下的在线定值整定以及继电保护装置的自适应保护性能。
5.如权利要求1所述的适应光伏接入的配电网保护方法，其特征在于，所述根据所述机电暂态仿真结果优化所述初始继电保护模型，以获得目标继电保护模型，包括：
根据所述机电暂态仿真结果，利用两端电流与综合负荷电流幅值量在正常运行以及区内、外故障情况下的大小关系，构造基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型。
6.如权利要求5所述的适应光伏接入的配电网保护方法，其特征在于，所述根据所述机电暂态仿真结果，利用两端电流与综合负荷电流幅值量在正常运行以及区内、外故障情况下的大小关系，构造基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型之后，还包括：
根据配网运行状态、故障初始角、故障类型及接地阻抗值条件，对所述基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型的适用范围进行分析，确定所述基于多端电流幅值比较的目标继电保护模型的判别死区。
7.如权利要求6所述的适应光伏接入的配电网保护方法，其特征在于，所述基于所述目标继电保护模型对所述当前状态信息进行分析，以判断是否对所述配电网执行继电保护，包括：
当分析所述当前状态信息确定故障点位于所述判别死区时，采用带方向判断功能的过流三段保护方式、过流速断保护方式以及所述目标继电保护模型构成目标保护方案；
根据所述目标保护方案对所述配电网执行继电保护。
8.一种适应光伏接入的配电网保护系统，其特征在于，所述适应光伏接入的配电网保护系统包括：
建立模块，用于基于配电网中分布式电源的类型、容量及位置建立所述配电网的简化模型；
分析模块，用于根据所述配电网的预设故障工况对所述简化模型进行分析，以获得所述配电网的初始继电保护模型；
仿真模块，用于在预设应用场景中通过所述初始继电保护模型对所述配电网进行仿真测试验证，以获得机电暂态仿真结果；
优化模块，用于根据所述机电暂态仿真结果优化所述初始继电保护模型，以获得目标继电保护模型；
监测模块，用于监测所述配电网运行，获取所述配电网的当前状态信息；
判断模块，用于基于所述目标继电保护模型对所述当前状态信息进行分析，以判断是否对所述配电网执行继电保护。
9.一种适应光伏接入的配电网保护设备，其特征在于，所述适应光伏接入的配电网保护设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的适应光伏接入的配电网保护方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有适应光伏接入的配电网保护程序，所述适应光伏接入的配电网保护程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的适应光伏接入的配电网保护方法的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117638878A (zh) * 2023-11-16 2024-03-01 国网安徽省电力有限公司铜陵供电公司 基于概率模型的分布式光伏接入配电网继电保护分析方法
CN118449102A (zh) * 2024-07-08 2024-08-06 国网浙江省电力有限公司丽水供电公司 一种基于暂态能量的方向过流保护方法及系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117638878A (zh) * 2023-11-16 2024-03-01 国网安徽省电力有限公司铜陵供电公司 基于概率模型的分布式光伏接入配电网继电保护分析方法
CN117638878B (zh) * 2023-11-16 2024-07-12 国网安徽省电力有限公司铜陵供电公司 基于概率模型的分布式光伏接入配电网继电保护分析方法
CN118449102A (zh) * 2024-07-08 2024-08-06 国网浙江省电力有限公司丽水供电公司 一种基于暂态能量的方向过流保护方法及系统

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