低压微网接地技术

以保证人身安全及设备稳定运行为目标,对低压微网的接地方式进行深入研究和探讨.针对低压微网的系统接地,分析分布式电源的中性线接入的必要性;考虑杂散电流的危害,提出低压微网中同一建筑内的电源中性点接地唯一性的要求;根据低压微网的不同运行方式,制定确保系统内中性点可靠接地的原则.针对低压微网的保护接地,分析传统低压配电网的TN和TT接地方式中保护接地在低压微网中的适用性;针对低压微网中分布式电源和用电设备的特点,提出混合接地方式并对其辅助设备配置方案进行研究.     

民用建筑配电低压侧中性点接地位置探讨分析

民用建筑变电所内低压侧电源接地方式分为中性点直接接地和"一点接地",具体采用哪种接地方式,需根据配电系统电源的位置、低压出线的接地制式要求以及系统是否会产生杂散电流来进行选择。为防止杂散电流和电磁干扰,接地方式的不同还会影响进线断路器和母联开关级数的选择。分析了目前民用建筑配电低压侧中性点应采用的合理接地方式,并提出了推荐方案。     

微源逆变器串联连接的组合式三相微电网系统

正近日,国家知识产权局公布专利"微源逆变器串联连接的组合式三相微电网系统",申请人为兰州理工大学。微源逆变器串联连接的组合式三相微电网系统,由A、B、C三个对称子系统组合而成,内部三个对称子系统中H桥微源逆变器是以串联方式连接在一起的。不同主微源直流链配置储能系统,以便抑制直流链电压的波动。另外,通过相应的开关操作还可以实现微源的解列/     

低压微网综合控制策略设计

考虑到微源和负荷的不同类型以及具有分散性的特点,根据微网的2种典型运行模式,采用不同的控制策略对低压微网进行综合控制.针对低压下线路参数成阻性的特点,在微网孤岛模式下对传统下垂特性进行重新设计,同时提出同步并网控制器的设计方法,有效降低了微源再并网时对低压微网的冲击,提高了系统的稳定性和可靠性.通过对低压微网运行模式的切换、孤岛模式下切/增负荷、孤岛模式下某一微源退出及重联到微网这3种情况下的运行特性进行仿真分析,证明了低压微网系统下所设计控制策略的可行性.     

微电网接地方式比较研究

为了确定适合微电网的接地方式,分析总结了微电网中三类可能的接地方式(TN,TN,IT)的主要特点。并以ICCS/NTUA微电网标准模型为例,基于微电源的简化等效模型,在PSCAD/EMTDC中建立各种不同接地方式下的微电网仿真模型。比较研究了在并网模式和孤网模式下不同接地方式对微电网故障特性及其继电保护的影响。仿真分析结果表明TN-C-S方式下的故障电流足够大,能够及时地启动过电流保护装置,且设备接触电压比较低,能为低压用户的安全提供更可靠的保证,是最适合微电网的接地方式。     

微电网接地方式比较研究

为了确定适合微电网的接地方式,分析总结了微电网中三类可能的接地方式（TN,TN,IT）的主要特点。并以ICCS/NTUA微电网标准模型为例,基于微电源的简化等效模型,在PSCAD/EMTDC中建立各种不同接地方式下的微电网仿真模型。比较研究了在并网模式和孤网模式下不同接地方式对微电网故障特性及其继电保护的影响。仿真分析结果表明TN-C-S方式下的故障电流足够大,能够及时地启动过电流保护装置,且设备接触电压比较低,能为低压用户的安全提供更可靠的保证,是最适合微电网的接地方式。     

低压微型电网控制策略研究和仿真

微型电网是一种特殊形式的有源配电网,考虑到不同类型的微源和负荷具有分散性的特点,对低压微型电网中的微源进行协调控制是需要解决的关键问题.分析了低压微型电网在不同运行模式下不同的控制策略,完成了低压微网有功无功(P/Q)控制器和电压频率(V/f)控制器的设计,并利用MATLAB/Simulink仿真平台分别对低压微电网联网到孤岛切换、孤岛模式下切/增负荷以及重新联网情况下的运行特性进行仿真分析.通过仿真结果,验证了上述低压微网控制策略的正确性.     

含分布式电源的小电阻接地系统分区域零序保护

小电阻接地系统中并网分布式电源的网侧中性点采用小电阻接地方式能够减小孤岛系统带故障运行时的过电压,也改变了原有小电阻接地系统的单相接地故障特征,导致现有的高阻接地故障保护方案不适用。文中分析了主网和分布式电源均采用中性点经小电阻接地的配电系统的单相接地故障特性,根据故障线路和非故障线路的零序电流幅值和相位特征将线路划分为两个区域,区域1为各中性点之间连接的线路,区域2为除各中性点连接线路以外的线路,并提出基于零序相位差动保护和零序电流幅值比保护的分区域零序保护方案。最后,利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,通过对低阻接地故障、线性高阻接地故障和非线性高阻接地故障进行仿真,验证了保护方案的正确性。     

孤岛直流微电网接地运行方式及接地故障特性研究

随着分布式光伏渗透率的升高以及直流用电负荷的增加,低压直流微电网供用电形式将成为未来发展趋势。接地方式对直流微电网的运行、安全、绝缘水平和保护配置均有重要影响。针对孤岛低压直流微电网系统,分析了双向Buck-Boost变换器网侧采用不同接地方式时的单极接地故障机理与特性。以网侧单极接地故障和储能端口单极接地故障为典型故障场景,对比分析了不同接地方式下网侧电压波动、故障电流水平、储能端电压波动等暂态特性,讨论了接地电阻对故障特性的影响,分析了不同接地方式的优缺点及各自的应用场景。研究结果可为孤岛直流微电网的接地方式选择和保护配置提供参考。     

中低压电网中性点接地方式分析与探讨

针对中低压电网中性点不接地供电网系统的不断扩大及电缆出线回路的增加,单相接地电容电流也在不断的增加,改造电网中性点接地方式、合理选择电网中性点接地方式,技术问题,分析和探讨了电网中性点接地方式,供电可靠性,提出采用中性点经消弧线圈接地方式。     

含微电网的配电系统可靠性分析

为更好地研究和利用分布式电源,将其和负载作为一个子系统,在配电网的基础上引入微电网;分析微电网的概念、特点及工作方式,并对含微电网的配电系统进行可靠性评估;通过算例分析,验证了微电网的接入有助于改善部分负荷点的停电频率和停电时间指标,以及配电系统的可靠性指标。     

小电流接地系统单相断线接地复故障类型诊断

在考虑负荷性质、中性点接地方式、过渡电阻等因素的条件下,利用复合序网分析了配电线路单相断线接地复故障的故障特征,得出不同影响因素下零序电压的幅值和相位信息变化差别显著的结论,从而提出一种基于零序电压幅值和相位的小电流接地系统单相断线接地复故障类型的诊断判据。PSCAD仿真验证了该判据的有效性。     

Protection of Low-Voltage DC Microgrids

In this paper, a low-voltage (LV) dc microgrid protection system design is proposed. The LV dc microgrid is used to interconnect distributed resources and sensitive electronic loads. When designing an LV dc microgrid protection system, knowledge from existing dc power systems can be used. However, in most cases, these systems use grid-connected rectifiers with current-limiting capability during dc faults. In contrast, an LV dc microgrid must be connected to an ac grid through converters with bidirectional power flow and, therefore, a different protection-system design is needed. In this paper, the operating principles and technical data of LV dc protection devices, both available and in the research stage, are presented. Furthermore, different fault-detection and grounding methods are discussed. The influence of the selected protection devices and grounding method on an LV dc microgrid is studied through simulations. The results show that it is possible to use available devices to protect such a system. Problems may arise with high-impedance ground faults which can be difficult to detect.      

基于储能变流器的微电网稳定控制策略

微电网是一种将分布式电源、储能装置、变流器、负荷以及监控保护装置有机整合在一起的小型发、配、用电系统。微电网运行方式复杂,为维持微电网电压和频率的稳定,提出一种基于储能变流器的下垂控制与恒频恒压（V f）控制相结合的微电网稳定控制策略。微电网并网运行时,储能变流器采用下垂控制;微电网离网运行时,若电压和频率在设定的范围内,储能变流器仍然采用下垂控制,若超出设定范围,储能变流器采用V f控制。仿真结果表明,提出的控制策略在微电网并网运行、离网运行、以及并/离网切换过程中均能维持微电网电压和频率的稳定。     

小电阻接入城市配网方式影响分析

小电阻在城市配网的接入方式会影响主变保护动作情况和配网零序网络。针对输配电网中2种不同等级的变电站,分析了曲折变接于变低套管与变低开关之间和接于变低10 kV母线2种接线方式下,配网接地故障时保护的动作情况,比较了10 kV自投动作后2种接线方式对配网零序网络的改变。得出当110 kV变电站曲折变接于变低开关和变低套管之间时,曲折变本体故障不会影响10 kV母线,同时主变跳闸切除多余曲折变,能保证10 kV配网在备自投动作后零序网络稳定。220 kV变电站中曲折变通过开关接在母线上,若曲折变故障后开关拒动,变低后备动作隔离故障,不影响变中供电可靠性。为了维持城市配网接地点的唯一性,保证曲折变保护正确动作,建议10 kV备自投联切曲折变。     

微网运行模式及控制策略研究

微网技术解决了分布式发电大规模并网的问题,提高了可再生能源的效能,是分布式发电的高级利用形式。介绍了微网和并网开关的基本结构,分析了微网的运行模式,包括并网运行时微网的并网标准、微网与大电网的相互作用、孤岛运行时孤岛检测与孤岛划分。针对微网在不同运行模式下,其内部分布式电源运行特性不同的特点,对微网的控制策略展开深入的研究。     

使用电压-相角下垂控制的微电网控制策略设计

根据微电网的特点,对微电网2种运行模式采取的不同控制策略进行设计。微电网孤岛运行时,分布式发电单元采用电压源逆变器控制,使用电压—相角下垂控制实现按预定比例分配负荷功率,该下垂控制较电压—频率下垂控制可以提供更好的频率支撑。微电网并网运行时,分布式发电单元采用PQ控制,按照功率设定值输出功率。通过设计对应电压—相角下垂控制的同步控制器实现了微电网运行模式的无缝转换。利用MATLAB/Simulink对微电网运行模式转换和微电网孤岛运行时使用的2种下垂控制进行对比仿真分析,验证了电压—相角下垂控制策略的可行性和有效性。     

微网中分布式电源和多储能的协调控制策略

通过分布式电源和储能的协调控制,微网并网运行时可参与电网调度,且在并网和孤网状态下都能够多模式运行。正常运行模式下负荷优先分配给分布式电源,当分布式电源最大输出功率小于负荷、系统出现功率缺额时,才由储能补偿缺额部分,减小储能损耗,提高微网运行的经济性。通过多运行模式的配合,使储能荷电状态维持在合理范围内,储能处于可充放状态,提高微网并网运行调度的灵活性和孤网运行的稳定性。针对微网中含有多个储能的情况,提出多储能协同控制算法,在满足分布式电源和储能协调控制要求的前提下,能够根据储能荷电状态偏差的变化,动态地调节各储能充放电功率,使其快速平滑地达到荷电量平衡。     

面向园区的光储型微电网设计与应用

为满足园区重要负荷在配电网失电后的可靠供电以及园区并网下的经济运行需求,设计了一种集光伏发电、储能装置、负荷等可控设备于一体的园区光储型微电网。开展了系统的容量配置和控制架构设计,研发了微电网中央控制器和园区能量管理系统等关键模块。园区微电网中央控制器提供的并离网下模式切换控制方法,在配电网发生故障时可快速切换运行模式,保障了园区重要负荷的稳定供电,最大化减小了配电网故障带来的影响。园区能量管理系统提供的经济调度模型,以最小运行费用为目标,通过商业软件CPLEX求解,给出了园区各设备在多场景下的最优运行结果。设计的系统已在某产业园成功应用,通过实测数据证明了所设计系统的合理性。     

基于直流母线电压信号的直流微电网协调控制

对于以可再生能源发电为主的微电网系统,直流微电网以显著优势成为新的研究热点。针对目前已有直流微电网控制的不足,采用了基于直流母线电压信号（ＤＢＳ）的协调控制策略,简化了控制结构,避免了通信线路的建设;完善了系统结构,加入对微型燃气轮机的控制;对直流微电网的运行模式进行了分析,设计了各分布式电源的优先级别和输出特性,实现了运行模式之间的平滑切换;最后在Matlab/Simulink中搭建了直流微电网仿真模型,对其在各种运行状态进行了仿真验证,结果表明所采用的控制方法能够实现直流微电网的协调控制。