一种分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定方法及系统

摘要

本发明涉及一种分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定方法及系统，包括以下步骤：从配电自动化系统获取分布式电源以及所述分布式电源接入馈线的基本参数信息和实时运行数据；基于基本参数信息和实时运行数据建立馈线的馈线短路计算模型；基于馈线短路计算模型对馈线进行短路电流计算，获得馈线的短路电流值；基于短路电流值，对分布式电源以及馈线的过流保护定值进行灵敏度校验；在灵敏度校验的结果不合格时，基于短路电流值对分布式电源以及馈线进行在线整定计算。上述分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定方法及系统，根据配电网运行方式的变化对过流保护定值进行在线重新计算，提高了保护定值在配电网当前运行方式下的适用性，优化了保护定值的计算。

说明书

技术领域

本发明涉及配电网继电保护技术领域，特别是涉及一种分布式电源接入的 配电网方向过流保护在线整定方法及系统。

背景技术

随着电力系统的飞速发展，我国的电力网络已经逐步形成为跨区域、大规 模的现代化互联电网。继电保护装置作为保障电力系统安全稳定运行的第一道 屏障，是保障电力系统稳定的最基本也是最重要的技术手段。

在实现过程中，传统技术至少存在如下问题：虽然在配电网中基于断路器 的阶段式电流保护获得了较为广泛的应用，但随着通过逆变器并网的分布式电 源大量接入配电网运行，分布式电源短路电流的注入给配电网过流保护的配置 和定值整定都带来了影响。一方面在电网的实际工作中，继电保护装置的定值 都是在离线状态计算获得的，导致无法跟踪网络变化，不能满足灵敏度与选择 性的要求，过流保护定值不是最优。另外，由于分布式电源并网后配电网运行 方式的多样性，使得配电网过流保护变得更加复杂，过流保护定值不能适用配 电网当前的运行方式。

发明内容

基于此，有必要针对分布式电源接入配电网需要及时优化过流保护定值以 适应配电网当前运行方式的问题，提供一种分布式电源接入的配电网方向过流 保护在线整定方法及系统。

为了实现上述目的，本发明技术方案的实施例为：

一方面，提供了一种分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定方法， 包括以下步骤：

从配电自动化系统获取分布式电源以及所述分布式电源接入馈线的基本参 数信息和实时运行数据；

基于基本参数信息和实时运行数据建立馈线的馈线短路计算模型；

基于馈线短路计算模型对馈线进行短路电流计算，获得馈线的短路电流值；

基于短路电流值，对分布式电源以及馈线的过流保护定值进行灵敏度校验；

在灵敏度校验的结果不合格时，基于短路电流值对分布式电源以及馈线进 行在线整定计算。

另一方面，提供了一种分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定系 统，包括：

数据接口模块，用于从配电自动化系统获取分布式电源以及分布式电源接入 的馈线的基本参数信息和实时运行数据；

建模模块，用于基于基本参数信息和实时运行数据建立馈线的馈线短路计算 模型；

短路电流确定模块，用于基于馈线短路计算模型对馈线进行短路电流计算， 获得馈线的短路电流值；

定值校验模块，用于基于短路电流值，对分布式电源以及馈线的过流保护定 值进行灵敏度校验；

在线整定计算模块，用于在灵敏度校验的结果不合格时，基于短路电流值对 分布式电源以及馈线进行在线整定计算。

上述分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定方法及系统，因为根据 配电网运行方式的变化对过流保护定值进行在线重新计算，在上级电网运行方 式变化，分布式电源投入或退出运行，馈线运行方式改变时，实现含分布式电 源的馈线短路电流计算和过流保护定值在线整定计算及校验，所以提高了保护 定值在配电网当前运行方式下的适用性，优化了保护定值的计算，进而实现了 分布式电源和配电网继电保护的协同配合，保障分布式电源和配电网的运行安 全。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其 它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同 的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的 主旨。

图1为本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定方法实施例1 的流程图；

图2为本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定方法实施例2 的流程图；

图3为本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定方法实施例1 或2建立馈线短路计算模型的流程图；

图4为本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定系统实施例1 的示意图；

图5为本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定系统实施例2 的示意图；

图6为本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定系统实施例1 或2的建模模块的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。 附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实 现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本 发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的 术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定方法实施例1：

如图1所示，分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定方法包括：

步骤S11：从配电自动化系统获取分布式电源以及所述分布式电源接入馈线 的基本参数信息和实时运行数据；

步骤S12：基于基本参数信息和实时运行数据建立馈线的馈线短路计算模 型；

步骤S13：基于馈线短路计算模型对馈线进行短路电流计算，获得馈线的短 路电流值；

步骤S14：基于短路电流值，对分布式电源以及馈线的过流保护定值进行灵 敏度校验；

步骤S15：判断校验结果；

步骤S16：在灵敏度校验的结果不合格时，基于短路电流值对分布式电源以 及馈线进行在线整定计算。

具体为：从配电自动化系统获取分布式电源及其接入馈线的基本参数信息； 从配电自动化系统获取分布式电源及其接入馈线的实时运行数据；建立含分布 式电源的馈线短路计算模型；对含分布式电源的馈线进行短路电流计算；对分 布式电源并网点、接入点以及馈线出线开关和自动化开关的方向过流保护定值 进行灵敏度校验；在校验不合格时对分布式电源并网点、接入点以及馈线出线 开关和自动化开关的方向过流保护进行在线整定计算。

本发明提供了分布式电源及其接入馈线的短路计算和过流保护定值在线整 定所需要的基本参数信息和实时运行数据。分布式电源及其接入馈线的基本参 数信息包括：分布式电源所接入馈线的线路阻抗及其连接关系，分布式电源发 电专用箱变阻抗及其接入线路阻抗等信息；分布式电源及其接入馈线的实时运 行数据包括：分布式电源运行状态、上级电网等值阻抗、馈线出线开关和自动 化开关状态等。

如步骤S12和S13，本发明提供了含分布式电源的馈线短路计算模型，由于 含分布式电源的馈线短路电流包括上级电网提供的短路电流和分布式光伏提供 的短路电流，因此建立馈线短路计算模型的步骤以馈线为单位。基于以上馈线 短路计算模型，本发明对含分布式电源的馈线进行短路电流计算以获得馈线的 短路电流值，具体如下所述。

首先，基于出线开关和自动化开关的实时状态建立馈线包含的设备和分布式 电源的拓扑连接关系，形成馈线实时电气岛，以馈线实时电气岛为单位建立短 路计算模型。

其次，基于所述短路计算模型分别以上级电网提供的短路电流和分布式电源 提供的短路电流建立计算模型。

其中，以上级电网提供的短路电流建立计算模型的方法为：在给定运行方 式下，馈线某节点K1处发生短路故障时，根据短路故障类型不同，上级电网输 出的最大短路电流和最小短路电流分别为

$I_{K1,max}=\frac{E_s}{X_s+X}---\left(1\right)$

$I_{K1,\min }=\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{E_s}{X_s+X}---\left(2\right)$

E_s为系统等值电源，X_s为系统当前运行方式下的等值阻抗，X为馈线首端 至故障点K1处的线路阻抗。

在本发明提供的计算公式中，将上级电网提供的短路电流方向为由馈线首 端指向故障点方向规定为正向；将分布式电源提供的短路电流方向为由分布式 电源指向故障点方向规定为反向。

由于流经馈线某节点K2处的短路电流是上级电网提供的短路电流和分布 式电源提供的短路电流的叠加，即合成由上级电网和所述分布式电源提供的短 路电流建立的计算模型，得到馈线短路计算模型的方法为：

当该节点在故障点至馈线首端所经线路时，流经该节点的短路电流为正向， 其最大和最小短路电流值分别为

$I_{K2,\max }=\frac{E_s}{X_s+X}+1.5\underset{i=1}{\overset{n_1}{\Sigma }}\left(\frac{X_s+X_{1,i}}{X_s+X_{1,i}+X_{2,i}}{I}_{N,i}\right)-1.5\underset{i=1}{\overset{n_2}{\Sigma }}\left(\frac{X_{2,i}}{X_s+X_{1,i}+X_{2,i}}{I}_{N,i}\right)---\left(3\right)$

$I_{K2,\min }=\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{E_s}{X_s+X}+1.5\underset{i=1}{\overset{n_1}{\Sigma }}\left(\frac{X_s+X_{1,i}}{X_s+X_{1,i}+X_{2,i}}{I}_{N,i}\right)-1.5\underset{i=1}{\overset{n_2}{\Sigma }}\left(\frac{X_{2,i}}{X_s+X_{1,i}+X_{2,i}}{I}_{N,i}\right)---\left(4\right)$

n₁为汇入该节点至馈线首端所经线路的分布式电源数量，n₂为汇入该节点至 故障点所经线路的分布式电源数量，X_1,i为第i个分布式电源汇入点至馈线首端 的线路阻抗，X_2,i为第i个分布式电源汇入点至故障点的线路阻抗，I_N,i为其中第 i个分布式电源的额定电流。

当该节点不在故障点至馈线首端所经线路时，流经该节点的短路电流为反 向，其值为

$I_{K2}=1.5\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{I}_{N,i}---\left(5\right)$

m为汇入故障点下游线路的分布式电源数量，I_N,i为其中第j个分布式电源 的额定电流。

而根据步骤S14，本发明基于上述馈线的短路电流值，提供了对分布式电源 并网点、接入点以及馈线出线开关和自动化开关的方向过流保护定值进行灵敏 度校验的方法，其中，分布式电源并网点和接入点过流保护包括电流速断保护 和定时限过电流保护。馈线出线开关和自动化开关方向过流保护包括正向电流 速断保护、正向限时电流速断保护、反向电流速断保护和定时限过电流保护。

而步骤S15中的校验判断则依据以下论述，分布式电源并网点定时限过电 流保护灵敏度应满足：

$(\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{E_s}{X_s+X_L}+1.5\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}{I}_{N,i})/\left(1.2I_N\right)>1.3---\left(6\right)$

X_L为分布式电源并网专用箱变低压侧至馈线首端的线路阻抗，M为该接入 同一馈线的分布式电源总数量(不含该分布式电源)，I_N为其中该分布式电源的 额定电流，1.2I_N是并网点定时限过电流保护电流定值。

分布式电源接入点定时限过电流保护灵敏度应满足：

$(\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{E_s}{X_s+X_H}+1.5\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}{I}_{N,i})/\left(1.3I_N\right)>1.3---\left(7\right)$

X_H为分布式电源并网专用箱变高压侧至馈线首端的线路阻抗，1.3I_N是接入 点定时限过电流保护电流定值。

馈线出线开关和自动化开关的正向限时电流速断保护灵敏度应满足：

与下级保护的正向电流速断保护相配合时

$\frac{I_{K3,\min }}{I_{set,next}^I}>1.3---\left(8\right)$

I_K3,min为被保护线路末端短路时，该保护安装处的最小短路电流，为下 级保护正向电流速断保护电流定值。

与下级保护的正向限时电流速断保护相配合时

$\frac{I_{K3,\min }}{I_{set,next}^{II}}>1.3---\left(9\right)$

为下级保护正向限时电流速断保护电流定值。

馈线出线开关和自动化开关的定时限过电流保护灵敏度应满足：

$\frac{I_{K3,\min }}{I_{set}^{III}}>1.5---\left(10\right)$

为定时限过电流保护电流定值。

在灵敏度校验结果不合格时，依据步骤S16，本发明提供了对分布式电源并 网点、接入点以及馈线出线开关和自动化开关的过流保护进行在线整定计算的 方法，如下：

分布式电源并网点电流速断保护定值：

$I_{set}^I=1.2(\frac{E_s}{X_s+X_L}+1.5\underset{k=1}{\overset{M}{\Sigma }}{I}_{N,k})---\left(11\right)$

分布式电源并网点定时限过电流保护定值：

$I_{set}^{II}=1.2I_N---\left(12\right)$

分布式电源接入点电流速断保护定值：

$I_{se1}^I=1.2(\frac{E_s}{X_s+X_H}+1.5\underset{k=1}{\overset{M}{\Sigma }}{I}_{N,k})---\left(13\right)$

分布式电源接入点定时限过电流保护定值：

$I_{set}^{II}=1.3I_N---\left(14\right)$

馈线出线开关和自动化开关的正向电流速断保护定值：

$I_{set}^I=1.2I_{K3,max}---\left(15\right)$

I_K3,max为被保护线路末端短路时，该开关处的最大短路电流。

馈线出线开关和自动化开关的正向限时电流速断保护定值：

$I_{set}^{II}=1.1*I_{set,next}^I---\left(16\right)$

为下级保护正向电流速断保护电流定值。

馈线出线开关和自动化开关的定时限过电流保护定值：

$I_{set}^{III}=\frac{1.2*2.2}{0.85}{I}_d---\left(17\right)$

I_d为该馈线最大负荷电流。

馈线出线开关和自动化开关的反向电流速断保护定值：

$I_{set}^I=1.3\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{I}_{N,i}---\left(18\right)$

上述分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定方法，因为根据配电 网运行方式的变化对过流保护定值进行在线重新计算，在上级电网运行方式变 化，分布式电源投入或退出运行，馈线运行方式改变时，实现含分布式电源的 馈线短路电流计算和过流保护定值在线整定计算及校验，所以提高了保护定值 在配电网当前运行方式下的适用性，优化了保护定值的计算，进而实现了分布 式电源和配电网继电保护的协同配合，保障分布式电源和配电网的运行安全。

本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定方法实施例2，相较 于实施例1加入了整定计算后的再次校验步骤。

如图2所示，分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定方法包括：

步骤S21：从配电自动化系统获取分布式电源以及所述分布式电源接入馈线 的基本参数信息和实时运行数据；

步骤S22：基于基本参数信息和实时运行数据建立馈线的馈线短路计算模 型；

步骤S23：基于馈线短路计算模型对馈线进行短路电流计算，获得馈线的短 路电流值；

步骤S24：基于短路电流值，对分布式电源以及馈线的过流保护定值进行灵 敏度校验；

步骤S25：判断灵敏度校验结果；

步骤S26：在灵敏度校验的结果不合格时，基于短路电流值对分布式电源以 及馈线进行在线整定计算；

步骤S27：对在线整定计算得到的结果进行再次的灵敏度校验；

步骤S28：判断灵敏度校验结果；

步骤S29：将校验不合格的在线整定计算得到的结果发送给配电自动化系统 以获取其它类型的保护配置。。

一般来讲，在线整定计算后，配电网中的过流保护定值应该能够满足要求。 如果灵敏度依然不合格，那么说明过流保护已不适用，应当在配电网中配置其 它保护。而不合格原因一般是结构性问题，如：大容量的分布式电源接入馈线 末端，分布式电源及其接入点下游馈线自动化开关的保护灵敏度可能不合格。

作为其中一个实施例，本发明选取了分布式光伏作为本发明分布式电源接 入的配电网方向过流保护在线整定方法的具体实施对象，具体叙述如下：

1)预先从配电自动化系统获取分布式光伏及其接入馈线的短路计算和过流 保护定值在线整定所需要的基本参数信息，包括：分布式光伏所接入馈线的线 路阻抗及其连接关系，分布式光伏发电专用箱变阻抗及其接入线路阻抗等信息。

2)实时地从配电自动化系统获取分布式光伏及其接入馈线的短路计算和过 流保护定值在线整定所需要的实时运行数据，包括：分布式光伏运行状态、上 级电网等值阻抗、馈线出线开关和自动化开关状态等。

3)以馈线为单位，建立含分布式光伏的馈线短路计算模型。首先根据出线 开关和自动化开关的实时状态建立馈线包含的各设备及分布式光伏的拓扑连接 关系，形成实时电气岛，以馈线实时电气岛为单位建立短路计算模型；然后建 立各保护安装处上级电网提供的短路电流计算模型；进而建立各保护安装处各 分布式光伏提供的短路电流计算模型；最后通过合成上级电网和各分布式光伏 提供的短路电流，得到各保护安装处的总短路电流。

在建立馈线短路计算模型时，该模型忽略负荷的影响。

在上级电网提供的短路电流计算模型中，各分布式光伏视为开路处理。

在分布式光伏提供的短路电流计算模型中，该分布式光伏为恒流源，其它 分布式光伏视为开路处理，上级电网视为短路处理。

4)基于馈线短路计算模型，计算各保护安装处的短路电流值。

首先，在给定运行方式下，计算上级电网提供的短路电流值，即馈线某节 点K1处发生短路故障时，根据短路故障类型不同，上级电网输出的最大短路电 流和最小短路电流分别为

$I_{K1,max}=\frac{E_s}{X_s+X}---\left(1\right)$

$I_{K1,\min }=\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{E_s}{X_s+X}---\left(2\right)$

E_s为系统等值电源，X_s为系统当前运行方式下的等值阻抗，X为馈线首端至故 障点K1处的线路阻抗。

在本发明计算式中，上级电网提供的短路电流方向为由馈线首端指向故障 点，规定为正向。分布式光伏提供的短路电流方向为由分布式光伏指向故障点， 规定为反向。

此外，分布式光伏输出的短路电流为其额定电流的1.5倍。流经馈线某节点 K2处的短路电流是上级电网提供的短路电流和分布式光伏提供的短路电流的叠 加，因此馈线的短路电流值应包括：

当该节点在故障点至馈线首端所经线路时，流经该节点的短路电流为正向， 其最大和最小短路电流值分别为

$I_{K2,\max }=\frac{E_s}{X_s+X}+1.5\underset{i=1}{\overset{n_1}{\Sigma }}\left(\frac{X_s+X_{1,i}}{X_s+X_{1,i}+X_{2,i}}{I}_{N,i}\right)-1.5\underset{i=1}{\overset{n_2}{\Sigma }}\left(\frac{X_{2,i}}{X_s+X_{1,i}+X_{2,i}}{I}_{N,i}\right)---\left(3\right)$

$I_{K2,\min }=\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{E_s}{X_s+X}+1.5\underset{i=1}{\overset{n_1}{\Sigma }}\left(\frac{X_s+X_{1,i}}{X_s+X_{1,i}+X_{2,i}}{I}_{N,i}\right)-1.5\underset{i=1}{\overset{n_2}{\Sigma }}\left(\frac{X_{2,i}}{X_s+X_{1,i}+X_{2,i}}{I}_{N,i}\right)---\left(4\right)$

n₁为汇入该节点至馈线首端所经线路的分布式光伏数量，n₂为汇入该节点至 故障点所经线路的分布式光伏数量，X_1,i为第i个分布式光伏汇入点至馈线首端 的线路阻抗，X_2,i为第i个分布式光伏汇入点至故障点的线路阻抗，I_N,i为其中第 i个分布式光伏的额定电流。

当该节点不在故障点至馈线首端所经线路时，流经该节点的短路电流为反 向，其值为

$I_{K2}=1.5\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{I}_{N,i}---\left(5\right)$

m为汇入故障点下游线路的分布式光伏数量，I_N,i为其中第j个分布式光伏 的额定电流。

5)对分布式光伏并网点、接入点以及馈线出线开关和自动化开关的方向过 流保护定值进行灵敏度校验。

分布式光伏并网点和接入点过流保护包括电流速断保护和定时限过电流保 护。

馈线出线开关和自动化开关方向过流保护包括正向电流速断保护、正向限 时电流速断保护、反向电流速断保护和定时限过电流保护。

分布式光伏并网点定时限过电流保护灵敏度应满足：

$(\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{E_s}{X_s+X_L}+1.5\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}{I}_{N,i})/\left(1.2I_N\right)>1.3---\left(6\right)$

X_L为分布式光伏并网专用箱变低压侧至馈线首端的线路阻抗，M为该接入 同一馈线的分布式光伏总数量(不含该分布式光伏)，I_N为其中该分布式光伏的 额定电流，1.2I_N是并网点定时限过电流保护电流定值。

分布式光伏接入点定时限过电流保护灵敏度应满足：

$(\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{E_s}{X_s+X_H}+1.5\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}{I}_{N,i})/\left(1.3I_N\right)>1.3---\left(7\right)$

X_H为分布式光伏并网专用箱变高压侧至馈线首端的线路阻抗，1.3I_N是接入 点定时限过电流保护电流定值。

馈线出线开关和自动化开关的正向限时电流速断保护灵敏度应满足：

与下级保护的正向电流速断保护相配合时

$\frac{I_{K3,\min }}{I_{set,next}^I}>1.3---\left(8\right)$

I_K3,min为被保护线路末端短路时，该保护安装处的最小短路电流，为下 级保护正向电流速断保护电流定值。

与下级保护的正向限时电流速断保护相配合时

$\frac{I_{K3,\min }}{I_{set,next}^{II}}>1.3---\left(9\right)$

为下级保护正向限时电流速断保护电流定值。

馈线出线开关和自动化开关的定时限过电流保护灵敏度应满足：

$\frac{I_{K3,\min }}{I_{set}^{III}}>1.5---\left(10\right)$

为定时限过电流保护电流定值。

6)根据灵敏度校验结果，判断各保护灵敏度是否满足要求。

7)对存在保护灵敏度不满足要求的情况，对分布式光伏并网点、接入点以 及馈线出线开关和自动化开关的过流保护进行在线整定计算，其中：

分布式光伏并网点电流速断保护定值：

$I_{set}^I=1.2(\frac{E_s}{X_s+X_L}+1.5\underset{k=1}{\overset{M}{\Sigma }}{I}_{N,k})---\left(11\right)$

分布式光伏并网点定时限过电流保护定值：

$I_{set}^{II}=1.2I_N---\left(12\right)$

分布式光伏接入点电流速断保护定值：

$I_{set}^I=1.2(\frac{E_s}{X_s+X_H}+1.5\underset{k=1}{\overset{M}{\Sigma }}{I}_{N,k})---\left(13\right)$

分布式光伏接入点定时限过电流保护定值：

$I_{set}^{II}=1.3I_N---\left(14\right)$

馈线出线开关和自动化开关的正向电流速断保护定值：

$I_{set}^I=1.2I_{K3,max}---\left(15\right)$

I_K3,max为被保护线路末端短路时，该开关处的最大短路电流。

馈线出线开关和自动化开关的正向限时电流速断保护定值：

$I_{set}^{II}=1.1*I_{set,next}^I---\left(16\right)$

为下级保护正向电流速断保护电流定值。

馈线出线开关和自动化开关的定时限过电流保护定值：

$I_{set}^{III}=\frac{1.2*2.2}{0.85}{I}_d---\left(17\right)$

I_d为该馈线最大负荷电流。

馈线出线开关和自动化开关的反向电流速断保护定值：

$I_{set}^I=1.3\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{I}_{N,i}---\left(18\right)$

8)对在线定值整定结果按照步骤5进行校验。

9)根据在线定值校验结果，判断各保护灵敏度是否合格。

10)对于灵敏度仍然不合格的，给出不合格的原因，并将不合格的在线整 定计算得到的结果发送给配电自动化系统以获取其它类型的配置保护。

由上述实施例可知，分布式光伏接入配电网方向过流保护利用本发明的在 线整定方法，根据配电网运行方式的变化对过流保护定值进行在线重新计算， 在上级电网运行方式变化，分布式光伏投入或退出运行，馈线运行方式改变时， 实现含分布式光伏的馈线短路电流计算和过流保护定值在线整定计算及校验， 使分布式光伏和配电网继电保护的协同配合，保障分布式光伏和配电网的运行 安全，从而促进分布式光伏更快更好地发展。

图3为本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定方法实施例1 或2建立馈线短路计算模型的流程图，

由于含分布式电源的馈线短路电流包括上级电网提供的短路电流和分布式 光伏提供的短路电流，因此建立馈线短路计算模型的步骤以馈线为单位，具体 包括：

步骤S31：基于出线开关和自动化开关的实时状态建立馈线包含的设备和分 布式电源的拓扑连接关系，形成馈线实时电气岛；

步骤S32：以馈线实时电气岛为单位建立短路计算模型；

步骤S33：基于短路计算模型分别以上级电网提供的短路电流和分布式电源 提供的短路电流建立计算模型；

步骤S34：合成计算模型，得到馈线短路计算模型。

具体而言：以馈线为单位，建立含分布式电源的馈线短路计算模型。首先 根据开关实时状态建立馈线包含的各设备及分布式电源的拓扑连接关系，形成 实时电气岛，以馈线实时电气岛为单位建立短路计算模型；然后建立各保护安 装处上级电网提供的短路电流计算模型；进而建立各保护安装处各分布式电源 提供的短路电流计算模型；最后通过合成上级电网和各分布式电源提供的短路 电流，得到各保护安装处的总短路电流。

在馈线短路计算模型时，该模型忽略负荷的影响。

在上级电网提供的短路电流计算模型中，各分布式电源视为开路处理。

在分布式电源提供的短路电流计算模型中，该分布式电源为恒流源，其它 分布式电源视为开路处理，上级电网视为短路处理。

本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定系统实施例1：

图4为本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定系统实施例1 的示意图，如图4所示，整定系统包括：

数据接口模块410，用于从配电自动化系统获取分布式电源以及分布式电源 接入馈线的基本参数信息和实时运行数据；

建模模块420，用于基于基本参数信息和实时运行数据建立馈线的馈线短路 计算模型；

短路电流确定模块430，用于基于馈线短路计算模型对馈线进行短路电流计 算，获得馈线的短路电流值；

定值校验模块440，用于基于短路电流值，对分布式电源以及馈线的过流保 护定值进行灵敏度校验；

在线整定计算模块450，用于在灵敏度校验的结果不合格时，基于短路电流 值对分布式电源以及馈线进行在线整定计算。

其中一个实施例中，数据接口模块410从配电自动化系统获取分布式电源 及其接入馈线的基本参数信息和实时运行数据；

建模模块420则建立含分布式电源的馈线短路计算模型；

短路电流确定模块430对含分布式电源的馈线进行短路电流计算，基于基 本参数信息和实时运行数据，利用馈线短路计算模型，通过计算获得在配电网 当前运行状态下馈线的短路电流值；

定值校验模块440对分布式电源并网点、接入点以及馈线出线开关和自动 化开关的方向过流保护定值进行灵敏度校验；

在线整定计算模块450在灵敏度校验不合格时对分布式电源的并网点、接 入点的电流速断保护定值和定时限过电流保护定值进行在线整定计算；对所述 馈线的出线开关和自动化开关的正向电流速断保护、正向限时电流速断保护、 反向电流速断保护和定时限过电流保护定值进行在线整定计算。

其中一个实施例中，本发明的整定系统提供了数据接口模块410获取的分 布式电源及其接入馈线的基本参数信息和实时运行数据：基本参数信息包括分 布式电源所接入馈线的线路阻抗及其连接关系，分布式电源发电专用箱变阻抗 及其接入线路阻抗等信息。实时运行数据包括分布式电源运行状态、上级电网 等值阻抗、馈线出线开关和自动化开关状态等。

上述分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定系统，利用数据接口 模块410及时获取通过逆变器接入配电网系统的分布式电源及其馈线的基本参 数信息和实时运行数据；并利用建模模块420构建馈线的馈线短路计算模型， 此后利用短路电流确定模块430对馈线进行短路电流计算，获得馈线的短路电 流值；而定值校验模块440则根据馈线的短路电流值，对分布式电源以及馈线 的过流保护定值进行灵敏度校验；在灵敏度校验的结果不合格时，在线整定计 算模块450则根据短路电流值对分布式电源以及馈线进行在线整定计算。

从而使本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定系统能够根 据配电网运行方式的变化对过流保护定值进行在线重新计算，在上级电网运行 方式变化，分布式电源投入或退出运行，馈线运行方式改变时，实现含分布式 电源的馈线短路电流计算和过流保护定值在线整定计算及校验，所以提高了保 护定值在配电网当前运行方式下的适用性，优化了保护定值的计算，进而实现 了分布式电源和配电网继电保护的协同配合，保障分布式电源和配电网的运行 安全。

本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定系统实施例2，相较 于本发明整定系统实施例1，实施例2加入了对整定计算后的结果进行再校验的 在线整定校验模块560：

图5为本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定系统实施例2 的示意图，如图5所示，整定系统包括：

数据接口模块510，用于从配电自动化系统获取分布式电源以及分布式电源 接入馈线的基本参数信息和实时运行数据；

建模模块520，用于基于基本参数信息和实时运行数据建立馈线的馈线短路 计算模型；

短路电流确定模块530，用于基于馈线短路计算模型对馈线进行短路电流计 算，获得馈线的短路电流值；即基于数据接口模块获取的分布式电源及其接入 馈线的基本参数信息和实时运行数据，利用建模模块520提供的短路电流计算 模型，计算得到在当前运行状态下各保护安装处的短路电流。

定值校验模块540，用于基于短路电流值，对分布式电源以及馈线的过流保 护定值进行灵敏度校验；即对分布式电源并网点、接入点的定时限过电流保护 定值进行灵敏度校验；对馈线出线开关和自动化开关的正向限时速断保护和定 时限过电流保护定值进行灵敏度校验。

在线整定计算模块550，用于在灵敏度校验的结果不合格时，基于短路电流 值对分布式电源以及馈线进行在线整定计算；即对分布式电源并网点、接入点 的电流速断保护定值和定时限过电流保护定值进行在线整定计算；对馈线出线 开关和自动化开关的正向电流速断保护、正向限时电流速断保护、反向电流速 断保护和定时限过电流保护定值进行在线整定计算。

在线整定校验模块560，用于对所述在线整定计算得到的结果进行灵敏度校 验，对于灵敏度仍然不合格的，给出不合格的原因，并将不合格的在线整定计 算得到的结果发送给配电自动化系统以获取其它类型的配置保护。一般来讲， 在线整定计算后，配电网中的过流保护定值应该能够满足要求。如果灵敏度依 然不合格，那么说明过流保护已不适用，应当在配电网中配置其它保护。而不 合格原因一般是结构性问题，如：大容量的分布式电源接入馈线末端，分布式 电源及其接入点下游馈线自动化开关的保护灵敏度可能不合格。

其中一个实施例中，使用分布式光伏通过逆变器接入配电网，最终由在线 整定校验模块560对分布式光伏并网点、接入点的定时限过电流保护定值线整 定计算结果进行灵敏度校验；对馈线出线开关和自动化开关的正向限时电流速 断保护和定时限过电流保护定值在线整定结果进行灵敏度校验；对仍然无法满 足灵敏度要求的给出不合格原因。

图6为本发明分布式电源接入的配电网方向过流保护在线整定系统实施例1 或2的建模模块的示意图。

如图6所示，建模模块包括：

拓扑分析子模块610，用于建立馈线包含的设备以及分布式电源的拓扑连接 关系，形成馈线实时电气岛；

上级电网短路电流建模子模块620，用于以馈线实时电气岛为单位，以上级 电网提供的短路电流建立计算模型；

分布式电源短路电流建模子模块630，用于以馈线实时电气岛为单位，以分 布式电源提供的短路电流建立计算模型；

合成模块640，合成上级电网和分布式电源提供的计算模型，得到所述馈线 短路计算模型。即用于合成上级电网和各分布式光伏提供的短路电流，得到各 保护安装处的总短路电流。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对 上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技 术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改 进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权 利要求为准。