分布式电源的微网故障分析及保护方案研究

分布式电源大多是通过母线并入配电网,但是分布式电源直接接于配电网线路上与通过母线接入情况不同,分布式电源接于线路上,线路中间增加多余的支路,对线路两侧的电流大小方向造成影响,传统的方向保护无法正确动作。通过分析含有分布式电源的配电网线路两侧的故障电流特性,提出了采用基于正序故障分量的方向元件来判断故障的方法,用PSCAD软件建立了分布式电源直接接于线路上的配电网模型。仿真结果表明,基于正序故障分量的方向保护元件能有效的解决DG在线路并网的配电网问题,其有效性不随分布式电源容量的变化而变化,不随故障类型的变化,且耐过渡电阻能力强。     

含分布式电源的配电网保护影响机理及故障定位

针对分布式电源(distributed generation, DG)接入配电网使得传统的电流保护方法无法适用的问题, 本文以双馈线配电网线路作为研究对象, 首先分析了在线路不同位置发生三相短路故障时, DG分别接入馈线末端母线、非末端母线以及馈线首端母线时, 对线路中流经各个保护的短路电流大小影响, 在PSCAD软件建立配电网模型进行仿真分析, 因含DG的配电网发生短路故障动作值难以整定, 提出了一种基于智能电子设备(intelligent electronic device, IED)上传故障信息的矩阵算法, 并通过算例验证了该算法的准确性. 结果表明, DG接入馈线末端母线和非末端母线时, 故障发生在DG下游会造成故障区段保护误动作, 上游区段保护可能会拒动, 不利于故障定位与切除, 所提的矩阵算法适用于含DG的配电网, 无论单一故障或者多重故障, 都可实现故障区域的精准定位, 保证配电网安全可靠运行.     

基于铁磁特性虚拟相位在变压器保护中的研究

针对励磁涌流和电流互感器(CT)饱和对变压器差动保护影响的问题,从铁磁特性角度提出变压器虚拟相位保护方法。首先,阐述铁磁磁化特性,通过对应于磁化曲线、磁通、电流和相位的方法,对得出的波形进行谐波含量分析。然后,提出新型的变压器虚拟相位保护的方法:通过求故障分量电压平移后的虚拟纵向阻抗相位差来判断区内外故障。由理论分析可知:当发生外部故障时,虚拟相位差小于90°;当发生内部故障时,虚拟相位差大于90°;当发生外部故障、励磁涌流及CT饱和时,谐波不会使保护动作,内部故障保护能可靠地动作。现有的CT精度能满足要求。搭建模型并仿真后可知:当发生内部故障时,相位差由0°突变到180°附近,保护动作;外部故障、CT饱和及励磁涌流时,相位差范围为0°~30°附近,保护不动作。仿真结果与理论分析一致,验证了方法的正确性。     

基于粗糙集理论的馈线自动化技术

馈线自动化系统是配电网系统的重要环节,本文从配电网系统及馈线自动化系统的分析出发,分析研究基于多Agent系统（MAS）网络式保护的FTU馈线自动化模式。馈线远方终端（FTU）的设计基于Agent技术,构成MAS,其基于粗糙集理论的故障判断模块能针对馈线的不同故障采取有效的保护措施实施馈线保护。在系统发生复杂故障或开关、保护存在较多误动、拒动以及因信道干扰而发生信息丢失等诸多不确定因素的情况下,也能够按决策规则表进行故障诊断,有效的提高系统的容错性。     

10kV配网自动化-馈线零停电自愈方案

针对当前馈线自动化的方案存在的不足,提出并研究一种全新的基于“断路器开关柜+光纤通信+智能诊断保护技术”的馈线自愈自动化方案,可实现短路故障150ms内就地隔离,实现真正的配电网系统自愈.     

分布式电源并网对配电网电流保护影响的研究

分析了分布式电源并网对传统的配电网电流保护的影响,采用Matlab/Simulink仿真软件验证了分布式电源容量不同、并网位置不同对配电网各段电流保护的影响,提出了一种能够满足分布式电源并网后配电网保护要求的改进方案。该改进方案实现原理:对于分布式电源下游的保护,将供电系统电源和分布式电源作为一个整体,重新整定各段电流保护的整定值;对于分布式电源上游的保护,需在各保护装置上安装一个基于故障电流分量的方向元件,只有当保护中的过流元件和方向元件同时启动时,保护才能够可靠动作。     

基于斯托克斯向量的MOCT故障识别模型的研究

针对传统电磁电流互感器故障时因磁饱和造成继保误动或拒动现象,提出了一种磁光电流互感器（MOCT）快速识别故障发生及类型的方法。该方法以通过石榴石型MOCT的偏振光的三个斯托克斯分量作为特征量,建立支持向量机识别模型,模型核参数及惩罚参数由粒子群寻优选取。此种建模方法仅与斯托克斯分量及故障电流等级有关,与线性双折射及环境变量无关,避免了温度等外界因素对识别的干扰。试验结果表明,识别模型受温度影响小,当训练完成的识别模型工作于不同的温度条件下时,识别误差保持在2%以内。运行中的MOCT可以依靠斯托克斯分量及该模型准确识别故障电流等级,迅速判别出故障类型,精度较其他识别方法更高。     

配电网故障隔离装置设计

针对传统漏电保护装置在配电网故障情况下可能存在拒动或延时动作的缺点,设计了一种配电网故障隔离装置。该装置采用电感和可调电容并联的方式设计阻抗器,故障情况下利用阻抗器附加绕组产生的耦合电压驱动控制系统,迅速准确投切可调电容,实现对隔离参数的在线调节。仿真及试验研究结果表明,在配电网单相故障情况下,该隔离装置可准确提供高阻抗,有效隔离故障点,保证配电网安全可靠运行。     

矿井低压电网不对称过流保护的实现

针对供电电网发生不对称故障时除产生正序分量外还有负序分量的特点,设计了一种负序保护电路,分析了负序保护的基本原理,给出了具体的负序保护电路图。该负序保护电路已应用于井下移动变电站低压开关综合保护系统中,运行结果表明该电路检测准确、动作可靠,具有较高的实用价值。     

配电网故障区段定位及测距方法

针对配电网发生单相接地故障后采用人工巡线定位故障困难的问题,提出了一种基于分布参数模型的配电网故障区段定位及测距方法。该方法通过对线路上馈线终端装置上传的故障信息及数据进行分析计算,选择故障区段,然后在线计算该区段线路分布参数,从而得出故障距离。仿真结果表明,该方法受过渡电阻和故障位置等因素影响小,能有效实现故障选线和区段定位,测距误差在1%以内。