一种有源配网分布式光伏接入容量计算方法及系统

技术领域

本发明属于分布式光伏接入容量计算技术领域，尤其涉及有源配网分布式光伏接入容量计算方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

对于通过10千伏电压等级直接接入公共电网、以及通过35千伏电网等级并网的分布式电源，应具备低电压穿越能力，当并网点考核电压在标准中电压-时间曲线廓线及以上的区域内，分布式电源应不脱网连续运行；否则，允许分布式电源切出。因此，这就要求在发生故障时刻，分布式光伏可持续有效的提供短路电流。

目前10千伏配电网相间故障保护方案一般按照“出线+分支+分界”三级开关保护设置。出线开关配置有三段过流保护，其中，大部分有方向闭锁功能，分支开关配置两段过流保护，分界开关配置一段或两段过流保护。出线开关及分支开关均有重合闸功能。其中分支断路器为在线路适当位置安装的，由就地保护隔离相间短路故障和单相接地故障的断路器；分界断路器为在用户配电装置前安装的，由就地保护隔离相间短路故障和单相接地故障的断路器。

存在相关的公司企业标准要求：10千伏电压等级配电网可接入分布式电源装机容量为0.4兆瓦-6兆瓦，35千伏电网等级配电网可接入分布式电源装机容量为6兆瓦-20兆瓦。此标准定义了从系统稳定性方面最大可接入分布式电源的容量，但缺乏对继电保护定值整定配合的影响，有可能因为某变电站10千伏馈出线路中配置的分布式光伏不合理，导致馈线的出线定值和分支定值配合不当的情况，严重情况下有可能失陪导致事故扩大。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种有源配网分布式光伏接入容量计算方法，基于传统配电网馈线出线定值和分支定值、出线定值和分界定值的配合能力，评估当前母线可承载的最大分布式光伏容量，可避免因定值配合不当导致事故扩大。

为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，公开了一种有源配网分布式光伏接入容量计算方法，包括：

计算出线和分支保护失配电流；

考虑出线和分支配合情况，基于计算的出线和分支保护失配电流获得当前母线可接入最大容量，作为第一容量；

计算出线和分界保护失配电流；

考虑出线和分界配合情况，基于计算的出线和分界保护失配电流获得当前母线可接入最大容量，作为第二容量；

综合考虑出线和分支、出线和分界配合情况，将第一容量与第二容量相比的最小值作为当前母线可接入最大容量。

作为进一步的技术方案，有源配电网的三段式过流保护，包括：出线、分支和分界的保护配合；

其中，某条馈线的出线保护三段式定值为：

(1)过流I段定值：电流定值I

(2)过流II段定值：电流定值I

(3)过流III段定值：电流定值I

当前馈线的分支一般配置两段保护，其定值为：

(1)过流I段定值：电流定值I

(2)过流II段定值：电流定值I

当前馈线的分界一般配置两段保护，其定值为：

(1)过流I段定值：电流定值I

(2)过流II段定值：电流定值I

作为进一步的技术方案，计算出线和分支保护失配电流时，具体为：

将馈线的出线保护中过流I段电流定值与馈线的分支保护中过流I段电流定值之差作为出线和分支保护失配电流。上述馈线的出线保护中过流I段电流定值与馈线的分支保护中过流I段电流定值可以从调度机构获取。

作为进一步的技术方案，基于计算的出线和分支保护失配电流获得当前母线可接入最大容量，作为第一容量：

其中，I

作为进一步的技术方案，计算出线和分界保护失配电流时，具体为：

将馈线的出线保护中过流I段电流定值与馈线的分界保护中过流I段电流定值之差作为出线和分界保护失配电流。上述馈线的出线保护中过流I段电流定值与馈线的分界保护中过流I段电流定值可以从调度机构获取。

作为进一步的技术方案，基于计算的出线和分界保护失配电流获得当前母线可接入最大容量，作为第二容量：

其中，I

作为进一步的技术方案，所述方法适用于35千伏或10千伏配电网规划分布式光伏接入。

本发明以分支或分界线路发生故障为例，以考虑出线保护和分支保护的过流I段、出线保护和分界保护的过流I段失去配合情况，当前馈线所连母线可接入的最大分布式光伏容量通过上述方法计算获得。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

本发明根据馈线“出线+分支”或“出线+分界”的定值配合情况，评估当前馈线所接母线上通过其他馈线可接入的最大分布式光伏总容量，以防止母线所接分布式光伏容量过高，导致分支或分界故障时，出现出线和分支、出线和分界的定值配合不当，导致出线保护误动引发断路器跳闸，造成事故扩大。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例配网示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提出的总体思路：

本发明基于传统配电网馈线出线定值和分支定值、出线定值和分界定值的配合能力，评估当前母线可承载的最大分布式光伏容量，可避免因定值配合不当导致事故扩大。

实施例一

本实施例公开了一种有源配网分布式光伏接入容量计算方法，包括：

计算出线和分支保护失配电流；

考虑出线和分支配合情况，基于计算的出线和分支保护失配电流获得当前母线可接入最大容量，作为第一容量，通过该方式可以避免分支出口处故障引起出线保护误动；

计算出线和分界保护失配电流；

考虑出线和分界配合情况，基于计算的出线和分界保护失配电流获得当前母线可接入最大容量，作为第二容量，通过该方式可以避免分界出口处故障引起出线保护误动；

综合考虑出线和分支、出线和分界配合情况，将第一容量与第二容量相比的最小值作为当前母线可接入最大容量。

上述分支和分界同时存在时，取保守值，即最小值，可以确保系统的安全性。

具体的，某实际电网中，10千伏配电网拓扑图如图1所示。QF代表出线断路器，配有出线保护，投跳闸，保护定值为：

(1)I段，电流定值6000安，延时0秒；

(2)II段，电流定值1200安，延时0.4秒；

(3)III段，电流定值900安，延时0.6秒。

FZ1～FZ3代表分支断路器，配有分支保护，投跳闸，保护定值为：

(1)I段，电流定值900安，延时0秒；

(2)II段，电流定值600安，延时0.2秒。

FJ1～FJ2代表分界断路器，配有分界保护，投跳闸，保护定值为：

(1)I段，电流定值600安，延时0秒；

(2)II段，电流定值480安，延时0.2秒

FD1～FD2代表分段断路器，配有分段保护，投告警，此处不做考虑。

当前10千伏母线可接入的最大分布式光伏容量计算方法为：

(1)计算出线和分支保护失配电流为

I

(2)考虑出线和分支配合情况，按照保守计算，故障情况分布式光伏可提供短路电流为额定电流1.5倍，则当前母线可接入最大容量为

(3)计算出线和分界保护失配电流为

I

(4)考虑出线和分界配合情况，按照保守计算，故障情况分布式光伏可提供短路电流为额定电流1.5倍，则当前母线可接入最大容量为

(5)综合考虑出线和分支、出线和分界配合情况，当前母线可接入最大容量为

S

由此可知，为保证定值配合可靠性，当前母线可承载的最大分布式光伏总容量为61.8兆瓦。

需要说明的是，上述FZ1定值900安，FJ1定值600安，是没有考虑分布式光伏接入情况下，分支或分界出口处故障时完全由系统侧提供的短路电流。

假设当前母线上所挂接的所有分布式光伏最大可输出5100安培的短路电流，根据叠加原理，在FZ1出口处故障时，除系统提供的900安短路电流外，挂在母线上其余分布式光伏提供5100安短路电流，相加为6000安，达到出线断路器QF保护定值，这就导致分支出口处故障引起出线保护误动。(通过5100安可以推出光伏并网容量)

因此通过上述手段可以避免分支出口处故障引起出线保护误动。

实施例二

本实施例的目的是提供一种计算机装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。

实施例三

本实施例的目的是提供一种计算机可读存储介质。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时执行上述方法的步骤。

实施例四

本实施例的目的是提供了一种有源配网分布式光伏接入容量计算系统，包括：

第一容量计算模块，被配置为：

计算出线和分支保护失配电流；

考虑出线和分支配合情况，基于计算的出线和分支保护失配电流获得当前母线可接入最大容量，作为第一容量；

第二容量计算模块，被配置为：

计算出线和分界保护失配电流；

考虑出线和分界配合情况，基于计算的出线和分界保护失配电流获得当前母线可接入最大容量，作为第二容量；

可接入最大容量确定模块，被配置为：综合考虑出线和分支、出线和分界配合情况，将第一容量与第二容量相比的最小值作为当前母线可接入最大容量。

以上实施例二、三和四的装置中涉及的各步骤与方法实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。术语“计算机可读存储介质”应该理解为包括一个或多个指令集的单个介质或多个介质；还应当被理解为包括任何介质，所述任何介质能够存储、编码或承载用于由处理器执行的指令集并使处理器执行本发明中的任一方法。

本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。