本發(fā)明涉及配電網(wǎng)保護與分布式電源并網(wǎng)，尤其涉及一種分布式電源并網(wǎng)場景下配網(wǎng)保護定值整定方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著可再生能源的快速發(fā)展，尤其是光伏發(fā)電和風力發(fā)電等分布式電源的大規(guī)模接入，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運行方式發(fā)生了顯著變化。分布式電源通過直接接入配電網(wǎng)，改變了傳統(tǒng)電網(wǎng)的潮流分布和短路電流特性，給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)保護系統(tǒng)在應對分布式電源并網(wǎng)的情況下，可能存在保護拒動、誤動、選擇性差等問題，嚴重時會導致電網(wǎng)安全事故。因此，如何根據(jù)分布式電源的特點，科學合理地制定配網(wǎng)保護定值整定方案，確保電網(wǎng)在發(fā)生故障時能夠及時、有效地隔離故障區(qū)域，是當前電力系統(tǒng)面臨的重要問題。

2、配電網(wǎng)傳統(tǒng)的保護定值整定方法是基于傳統(tǒng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電力流動方式進行設計的，通常假設電網(wǎng)中存在單一的、穩(wěn)定的電源，且電網(wǎng)潮流、短路電流等特性變化較小。然而，隨著分布式電源并網(wǎng)，電網(wǎng)中的電力流動方式和電流分布出現(xiàn)了較大的變化。例如，分布式電源的接入可能導致故障發(fā)生時，故障電流的幅值低于傳統(tǒng)電源帶來的短路電流，使得保護設備無法識別并正確斷開故障點，出現(xiàn)保護拒動的風險；另一方面，分布式電源的波動性和不確定性也可能造成誤動，導致不必要的停電或大規(guī)模停電事故。此外，分布式電源接入后的電網(wǎng)拓撲變化可能導致原有的保護定值無法滿足新運行模式的需求，因此亟需針對性地調(diào)整和優(yōu)化現(xiàn)有保護定值整定方法。

3、為了解決這些問題，提出了一種新的分布式電源并網(wǎng)場景下的配網(wǎng)保護定值整定方案。該方案通過考慮分布式電源接入帶來的影響，結(jié)合當前電力系統(tǒng)的運行特點，制定了一套適應性強、靈活的保護定值整定策略。首先，在確定保護定值時，需要對分布式電源的接入方式進行詳細分析，評估其對電網(wǎng)潮流和短路電流特性的影響，確保在故障發(fā)生時能夠?qū)崿F(xiàn)保護的選擇性和準確性。此外，針對分布式電源的波動性和不確定性，保護定值整定方案還需要具備一定的適應性，能夠動態(tài)調(diào)整保護定值，以保證在不同工況下都能保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：確保電網(wǎng)安全：在分布式電源并網(wǎng)場景下，保護定值整定應確保電網(wǎng)在發(fā)生故障時能夠迅速、準確地隔離故障區(qū)域，防止故障擴大。提高供電可靠性：通過合理的保護定值整定，減少非故障區(qū)域的停電時間和范圍，提高供電可靠性。適應分布式電源特性：考慮分布式電源的出力波動性和不確定性，制定靈活的保護定值整定策略。分布式電源并網(wǎng)場景下的配網(wǎng)保護定值整定方案是一個系統(tǒng)工程，需要綜合考慮分布式電源的接入方式、影響分析、保護定值整定原則以及特殊保護措施等多個方面。通過科學合理的整定方案，確保電網(wǎng)在分布式電源并網(wǎng)場景下的安全穩(wěn)定運行。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案，一種分布式電源并網(wǎng)場景下配網(wǎng)保護定值整定方法，包括：收集獲取基礎數(shù)據(jù)；根據(jù)分布式電源接入情況和配電網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，計算短路電流；根據(jù)短路電流計算結(jié)果和保護定值整定原則，確定保護定值；校驗保護性能，確保故障發(fā)生時能夠正確動作。

4、作為本發(fā)明所述的一種分布式電源并網(wǎng)場景下配網(wǎng)保護定值整定方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述基礎數(shù)據(jù)包括分布式電源的容量、接入位置、配電網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)以及線路參數(shù)。

5、作為本發(fā)明所述的一種分布式電源并網(wǎng)場景下配網(wǎng)保護定值整定方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述分布式電源接入情況包括分布式電源的接入方式、容量、接入位置以及電壓等級；

6、其中，接入方式包括將電源接入到變電站母線，通過變壓器將電源電壓轉(zhuǎn)換并輸送到配電網(wǎng)；利用實時監(jiān)控系統(tǒng)，動態(tài)調(diào)節(jié)接入電源的功率因數(shù)和負載適配性；

7、當大容量分布式電源接入后，導致接入點短路電流值增大，則調(diào)整保護定值；當小容量分布式電源接入后，導致接入點短路電流值減小，則調(diào)整靈敏度；

8、當分布式電源接入饋線末端，則故障電流增大；當分布式電源接入配電網(wǎng)核心區(qū)域端，則短路電流減??；

9、當以高壓等級接入時，則通過變壓器降低電壓，與配電網(wǎng)電壓匹配；當以低壓等級接入時，則通過逆變器轉(zhuǎn)換，與配電網(wǎng)電壓匹配。

10、作為本發(fā)明所述的一種分布式電源并網(wǎng)場景下配網(wǎng)保護定值整定方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述配電網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)包括配電網(wǎng)元件的連接關(guān)系和拓撲形式；

11、其中，連接關(guān)系包括放射型和環(huán)網(wǎng)型；放射型通過實時監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài)，利用動態(tài)負荷調(diào)節(jié)和容錯計算，通過調(diào)度優(yōu)化確保電源符合自動調(diào)整；環(huán)網(wǎng)型結(jié)合分布式電源的接入形成自適應網(wǎng)格，當發(fā)生故障時，分布式電源切換備用路徑并通過自動調(diào)節(jié)電流分配，減少電網(wǎng)恢復時間；

12、拓撲形式包括放射型結(jié)構(gòu)、環(huán)網(wǎng)型結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)格型結(jié)構(gòu)；放射型結(jié)構(gòu)中電流通過單一路徑流動；環(huán)網(wǎng)型結(jié)構(gòu)相比放射型結(jié)構(gòu)，路徑增加；網(wǎng)格型結(jié)構(gòu)內(nèi)電流通過網(wǎng)格路徑流動；決定故障發(fā)生時短路電流的分布和流動路徑。

13、作為本發(fā)明所述的一種分布式電源并網(wǎng)場景下配網(wǎng)保護定值整定方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述計算短路電流包括基于歐姆定律，結(jié)合電力系統(tǒng)的阻抗表示短路電流，表示為：

14、，

15、其中，表示短路電流，表示線路對地電壓，表示故障點到電源之間的總阻抗；

16、考慮網(wǎng)絡拓撲，對短路電流進一步擴展，表示為：

17、，

18、其中，表示根據(jù)拓撲調(diào)整后的短路電流，表示配電網(wǎng)的網(wǎng)絡阻抗。

19、作為本發(fā)明所述的一種分布式電源并網(wǎng)場景下配網(wǎng)保護定值整定方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述保護定值整定原則包括三段式保護，采用ⅰ段瞬時電流速斷保護、ⅱ段限時電流速斷保護以及ⅲ段定時限過流保護結(jié)合的保護方式；

20、根據(jù)短路電流計算結(jié)果輸入保護定值，系統(tǒng)根據(jù)計算的電流值，提供定值建議；

21、ⅰ段保護定值設定為，當短路電流超過ⅰ段保護定值時，ⅰ段保護立即動作，隔離故障區(qū)域；ⅱ段保護定值設定為，當短路電流超過ⅱ段保護定值，未達到ⅰ段保護定值時，ⅱ段保護在設定時間后動作，進行后備保護；ⅲ段保護定值設定為，當短路電流大于ⅲ段保護定值，未達到ⅱ段保護定值時，則增加設定時間，在增加后的設定時間后動作；

22、根據(jù)計算的短路電流結(jié)果動態(tài)調(diào)整保護定值，若ⅰ段保護定值設置超過500a，則系統(tǒng)提示ⅰ段保護定值導致延遲動作，調(diào)低ⅰ段保護定值；若ⅱ段保護定值設置低于100a，則系統(tǒng)提示未在設定時間后動作，導致誤導切除正常區(qū)域，調(diào)高二段保護定值；若ⅲ段保護定值設置低于30a，則系統(tǒng)提示ⅲ段保護定值導致誤動作，調(diào)高ⅲ段保護定值。

23、作為本發(fā)明所述的一種分布式電源并網(wǎng)場景下配網(wǎng)保護定值整定方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述校驗保護性能包括保護定值調(diào)整和故障恢復與重合閘驗證；

24、其中，保護定值調(diào)整包括根據(jù)短路電流計算結(jié)果和保護定值整定原則，對保護設備的動作定值進行調(diào)整，確保在特定故障情況下正確動作；重合閘驗證包括根據(jù)配電網(wǎng)的實際情況和故障類型配置重合閘功能，驗證在斷開故障后恢復供電并檢查重合閘后的效果；故障恢復包括通過測試重合閘后，觀察恢復供電情況。

25、本發(fā)明的另外一個目的是提供一種分布式電源并網(wǎng)場景下配網(wǎng)保護定值整定系統(tǒng)，能夠自動化地收集基礎數(shù)據(jù)、計算短路電流、整定保護定值，并進行保護性能校驗，從而提高電網(wǎng)在分布式電源并網(wǎng)后的安全性、可靠性和故障響應能力。

26、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種分布式電源并網(wǎng)場景下配網(wǎng)保護定值整定系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)收集模塊、電流計算模塊、保護整定模塊以及性能校驗模塊；

27、所述數(shù)據(jù)收集模塊，收集獲取基礎數(shù)據(jù)；

28、所述電流計算模塊，根據(jù)分布式電源接入情況和配電網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，計算短路電流；

29、所述保護整定模塊，根據(jù)短路電流計算結(jié)果和保護定值整定原則，確定保護定值；

30、所述性能校驗模塊，校驗保護性能，確保故障發(fā)生時能夠正確動作。

31、一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如上所述的一種分布式電源并網(wǎng)場景下配網(wǎng)保護定值整定方法的步驟。

32、一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述的一種分布式電源并網(wǎng)場景下配網(wǎng)保護定值整定方法的步驟。

33、本發(fā)明的有益效果：通過科學合理的配網(wǎng)保護定值整定方案，能夠有效提升電網(wǎng)的安全性和可靠性，在分布式電源并網(wǎng)后確保電網(wǎng)能夠快速、準確地隔離故障區(qū)域，防止故障蔓延；合理整定保護定值，適應分布式電源的特性，保證保護系統(tǒng)的選擇性和靈敏性；配置重合閘功能，提高電網(wǎng)的供電可靠性和故障恢復能力；同時，采用自動化的數(shù)據(jù)收集、短路電流計算和保護定值整定過程，減少人工干預，提高工作效率，并增強配網(wǎng)保護的智能化水平；最后，適應不同配電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)的特點，確保電網(wǎng)在各種結(jié)構(gòu)下的穩(wěn)定運行。