本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)電T接線路的接地故障整定方法。

背景技術(shù)：

隨著風(fēng)電滲透率的增加，電網(wǎng)表現(xiàn)出越來越多異于常規(guī)電網(wǎng)的故障特征，導(dǎo)致按常規(guī)系統(tǒng)配置的繼電保護(hù)選擇性、靈敏性和可靠性面臨巨大挑戰(zhàn)。國網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW738—2012《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則及編制說明》指出，在110kV高壓配電網(wǎng)中，風(fēng)電電源可采用T接方式并網(wǎng)。配電網(wǎng)為了保證供電的可靠性，往往采用手拉手環(huán)網(wǎng)或雙端電源的供電模式，因此風(fēng)電的T型接入引入了非線性電源且在局部形成了風(fēng)電T接線路，導(dǎo)致保護(hù)整定與配置更加復(fù)雜。以風(fēng)電T接線路為研究對象，可將圖1所示含T接風(fēng)電的電網(wǎng)示意圖等效為圖2所示的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中T接線路拓?fù)浜惋L(fēng)電故障特性的綜合作用使得按照常規(guī)雙電源供電系統(tǒng)配置的繼電保護(hù)存在適應(yīng)性問題，主要結(jié)論如下：

(1)由T接線路拓?fù)淇芍涿總?cè)配置的保護(hù)均包含2個(gè)保護(hù)方向。針對單端量保護(hù)，為兼顧2個(gè)方向上保護(hù)的選擇性，保護(hù)范圍將縮小，甚至可能出現(xiàn)保護(hù)盲區(qū)，如圖3所示的距離保護(hù)保護(hù)范圍。

(2)若直接沿用T接輸電線路的保護(hù)配置方案，即將電流差動(dòng)保護(hù)應(yīng)用到含風(fēng)電的配電網(wǎng)T接線路中，由于每側(cè)保護(hù)均需與另外兩側(cè)進(jìn)行電流矢量信息的交換，需要架設(shè)新的光纖通道，會大大增加電網(wǎng)改造投資成本。

(3)采用電力線路作為故障信息傳輸通道，避免了光纖通道的架設(shè)，能夠有效降低成本。但由于線路在T點(diǎn)處有三條分支線路，發(fā)信機(jī)所發(fā)出的高頻信號通過T點(diǎn)時(shí)將會分流，可等效于線路損耗的增加，嚴(yán)重情況下可能導(dǎo)致對端收不到閉鎖信號，保護(hù)誤動(dòng)作。

(4)風(fēng)電機(jī)組等效序阻抗的變化破壞了傳統(tǒng)故障分量方向元件的最佳應(yīng)用環(huán)境。風(fēng)電機(jī)組與常規(guī)電源存在很大差異，尤其是采用異步發(fā)電機(jī)和電力電子裝置相結(jié)合的雙饋風(fēng)電機(jī)組，其故障特性十分復(fù)雜。故障期間風(fēng)電電源等效正、負(fù)序阻抗受風(fēng)電機(jī)組的故障暫態(tài)策略控制，阻抗相角可能發(fā)生較大變化，進(jìn)而可能

基于以上分析可知，準(zhǔn)確評價(jià)新場景下傳統(tǒng)繼電保護(hù)配置方案存在的問題，尋求一種適用于含T接風(fēng)電的配電網(wǎng)繼電保護(hù)配置與整定新方案，對風(fēng)電T接系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述配電網(wǎng)中風(fēng)電T接線路傳統(tǒng)保護(hù)方案的適應(yīng)性問題，提出一種風(fēng)電T接線路的接地故障整定方法，所述整定方法的分析過程如下：

(1)根據(jù)圖2所示的風(fēng)電T接線路圖，每側(cè)保護(hù)的保護(hù)方向不再唯一，如M側(cè)保護(hù)需同時(shí)保護(hù)線路MN和線路MW，故其有兩個(gè)保護(hù)方向，分別記為M→N和M→W。以M側(cè)距離保護(hù)為例分析T接線路中單端量保護(hù)的保護(hù)范圍。

其中，為距離I段可靠系數(shù)，一般取0.8-0.85；為M側(cè)距離I段整定阻抗；LM→N＝LMT+LNT,LM→W＝LMT+LWT，式中LMT、LNT、LWT分別為三條分支線路的長度，LM→N、LM→W為各自保護(hù)方向上的線路總長度。

為保證選擇性，距離I段整定阻抗應(yīng)取兩個(gè)保護(hù)方向中的最小值，因此相對于風(fēng)電T接前雙端電源系統(tǒng)的距離保護(hù)，其保護(hù)范圍縮小、靈敏度下降。若三條分支線路長度差異明顯，距離I段可能出現(xiàn)保護(hù)盲區(qū)，如圖3所示。

(2)已知風(fēng)電電源包含非線性的電力電子器件，其暫態(tài)電勢在故障期間不能維持恒定，風(fēng)電電源等效阻抗的具體形式尚不明確。但按照對稱分量法，故障附加網(wǎng)絡(luò)中保護(hù)感受到的風(fēng)電電源正、負(fù)序阻抗可以從外特性的角度進(jìn)行等效，公式如下：

其中，為風(fēng)電電源出口的正序電壓、正序電流故障分量；為故障后風(fēng)電電源出口的負(fù)序電壓和電流。

風(fēng)電場主變高壓側(cè)一般采用中性點(diǎn)直接接地方式，因此故障附加零序網(wǎng)絡(luò)中不包含風(fēng)電機(jī)組的零序阻抗。

(3)根據(jù)(2)所述風(fēng)電機(jī)組等效序阻抗的特征，當(dāng)T接線路內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，其故障附加序網(wǎng)如圖4所示，設(shè)故障點(diǎn)為分支線路MT上的k1點(diǎn)故障，其中不計(jì)數(shù)值很小的變壓器正、負(fù)序阻抗，即故障附加正、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)中ZSW1、ZSW2分別為風(fēng)電電源等效正、負(fù)序阻抗，零序網(wǎng)絡(luò)中ZSW0為風(fēng)電場主變的零序阻抗。下面分析風(fēng)電電源等效序阻抗相角變化特征對故障分量方向元件的影響。