微电网继电保护方法探讨

针对微电网控制灵活、短路故障电流小,潮流双向流动等特点,探讨了微电网的继电保护方法。通过研究CERTS微电网模型,讨论了微电网并网对配电网电流保护和重合闸的影响,提出了微电网系统级保护和单元级保护的概念。在微电网与公共配电网的连接点（PCC）处配置系统级保护;结合小电流接地故障检测技术,在微电网内部配置单元级保护,并给出了三种具体的保护方案,以实现对微电网的继电保护。并对现有的微电网继电保护方法进行归纳总结。     

微电网继电保护方法探讨

针对微电网控制灵活、短路故障电流小,潮流双向流动等特点,探讨了微电网的继电保护方法.通过研究CERTS微电网模型,讨论了微电网并网对配电网电流保护和重合闸的影响,提出了微电网系统级保护和单元级保护的概念.在微电网与公共配电网的连接点(PCC)处配置系统级保护;结合小电流接地故障检测技术,在微电网内部配置单元级保护,并给出了三种具体的保护方案,以实现对微电网的继电保护.并对现有的微电网继电保护方法进行归纳总结.     

微电网继电保护方案研究

针对中低压微电网的继电保护方案问题进行研究。介绍传统的配电网继电保护类型和模式,在此基础上根据微电网本身特点,提出一套微电网继电保护方案。该方案针对不同的保护对象,配置不同的保护方法,解决微电网保护过程中故障双向电流、不同运行模式和不同分布式电源短路电流差异、故障切除必须迅速等难点,利用广域保护的思想,建立全网广域保护控制装置,下级子微电网分区采用馈线自动化就地保护控制,最终实现全网的快速有效的保护。最后以某海岛微电网为例介绍具体的配置方案,工程实践表明,该方案是可行有效的。     

基于IEC61850的微电网自适应保护系统的设计

为了消除大规模分布式能源并网对配电网继电保护造成的不良影响和解决微电网中关键设备的即插即用问题,提出基于IEC 61850的微电网自适应保护系统。详细阐述微电网自适应保护算法,并利用IEC 61850标准提供的逻辑节点和数据集对微电网中的关键设备进行单元设备建模。通过微电网自适应保护系统的实例及其在OPNET软件中建立的数据通信网络传输平台模型,对微电网中心保护单元平均负载和微电网网络延时进行仿真,验证基于IEC 61850的微电网自适应保护系统通信网络的可行性。     

用户侧微电网高渗透率接入配电网的优化配置方法

用户侧微电网高渗透率接入加大了配电系统运行的灵活性,但原有的配电网优化配置方法已不能为新环境下的网络提供高效有力的规划支撑。针对这一问题,综合考虑高渗透率微电网接入对配电网造成的经济性和稳定性影响,本文以系统收益最大化和电压偏差最小化为优化目标,提出了一种新型的用户侧微电网高渗透率接入配电网的选址定容配置方法。在考虑微电网运行特性的基础上,设计了两种微电网控制方案,考虑了昼夜和季节对运行方式的影响,提高了优化配置的准确程度。以IEEE 33节点系统为例,通过计算验证了该方法能够为用户侧微电网高渗透率接入配电网的规划提供有效支持。     

城市配电网继电保护现状分析及优化

针对吴忠市区配电网继电保护配置无法满足配电自动化运行需求的问题,以配电网网架结构、继电保护配置为切入点,深入分析配电网继电保护配置存在的问题,提出优化继电保护配置的方案,有效解决了城市配电网继电保护无选择性、无法躲过励磁涌流误动等问题。应用结果表明:优化方案能够满足城市配电自动化运行需求,提高了供电可靠性,确保了配电网的安全、稳定运行。     

含微电网的配电网系统结构及功能研究

分布式电源技术和微电网技术使传统的配电网结构发生根本性改变。提出基于配电网、微电网、智能表计的3层结构系统,建立模型研究三者在新型配电网中的功能、控制系统和保护配置,重点分析此系统中控制策略和保护策略在各层次间的配合关系,并提出基于该系统的一些高级应用。该研究可为建设容纳高渗透率分布式电源的新型配电网提供理论参考。     

分布式发电对继电保护的影响分析

在介绍分布式发电(distributed generation,DG)技术特点的基础上,分析了DG引入对配电网继电保护灵敏性、速动性、选择性和可靠性产生的影响,并以10 kV配电网广泛采用的电流保护为例,分析了DG容量、接人位置对继电保护整定和配置方面的影响,提出了目前可行的系统故障时切除DG、限制DG容量、改变保护配置等解决方法,指出广域保护和微电网技术等新技术的使用将有利于电网安全稳定.     

基于博弈论的配电网中多级微电网优化配置分析

随着分布式发电和微电网技术的发展,未来配电网中将分布着多种规模不同的微电网系统,投资主体也将呈现多样化趋势,为配电网规划设计带来巨大挑战。文中探讨了配电网中的多级微电网结构,选取用户、以能源服务公司为代表的投资开发商和电力公司为参与者,分析了不同投资主体的利益关系,综合考虑分布式电源投资费用、购售电费用、补贴、环保收益、供电可靠性收益等因素,建立了基于不同投资主体的经济模型。结合博弈分析方法,提出了一种基于博弈论的配电网中多级微电网优化配置模型。从经济性角度,以光蓄微电网为例,探讨分析了竞争博弈模式下不同投资主体的优化配置方案,为未来配电网中微电网的设计和建设提供了参考。     

基于主从博弈的多微电网储能容量优化配置

为了充分发挥价格杠杆在微电网储能配置中的作用,提升多微电网储能充放电的协调性,提出一种基于主从博弈的多微电网储能容量优化配置方法。配电网作为博弈主体,考虑价格杠杆对微电网储能充放电行为的影响,以配电网运行成本最低为目标对电价进行调整,下发给博弈从体。多微电网为博弈从体,考虑运行策略对容量规划的影响,以各微电网年化总成本最低为目标,建立微电网储能容量双层优化配置模型,确定对应电价下微电网的最优储能容量及运行策略。IEEE33节点系统算例分析表明,通过价格杠杆对微电网的储能容量进行优化配置后,既提高了微电网自身的收益,又减小了配电网的运行成本。     

风机/同步机混合微电网并网运行研究

将分布式发电系统以微网的形式接入大电网并网运行是电网未来的发展方向.基于PSCAD/EMTDC电力系统仿真分析软件,建立了包含风力发电机和小型永磁同步发电机的微电网模型,研究了微电网在不同模式下,配电网和各微电源的运行状况,以及其转换过程的对电网的影响.结果表明,这种微电源配置可以满足并网运行条件下微电网各种模式的运行...     

微电网继电保护的研究与应用

为了解决分布式电源接入电网产生的随机性及波动性,以及对配电网继电保护和低压配电保护的影响,分析了微电网接入对配电网一次设备的要求,提出基于区域差动保护的配电网保护解决方案以及基于正反方向阻抗的低压配电保护解决方案。通过实际的工程实践证明,区域差动保护很好地解决了微电网接入对常规配电网多电源以及重合闸等保护的影响,正反方向阻抗的低压配电保护很好地解决了分布式电源接入低压配电网带来的影响。     

基于改进正交理论的电网谐波电流检测算法及其应用

随着新能源分布式发电技术的发展,以微电网为代表的新型电网系统得到越来越多学者的关注。微电网中连接不同系统之间需要各种类型的电力电子设备,这将大量谐波电流引入到微电网系统中,对继电保护系统造成了一定的影响,引起系统稳定性下降等问题。因此针对微电网继电保护系统的谐波电流检测方法是研究热点之一。针对此类问题,根据改进正交理论,提出了一种改进正交分次谐波电流检测算法,相比其他的谐波电流检测方法,提出的算法物理意义清晰明确,运算简单、快速、准确。对提出的方法进行了理论分析介绍,仿真计算和实验结果验证了所提出方法的可行性。最后以电流保护为例,给出利用该算法的微电网继电保护系统谐波治理的方法。     

含微网的配电网接线模式探讨

随着微网技术的发展,更多电力用户倾向于使用微网这一新型供电模式以提升供电可靠性。传统配电网接线模式是否能适应微网用户的实际需要已成为电网规划中的棘手问题。为此,完成了基于接线模式的配电网规划,并通过建立隶属度函数从最大短路电流、最大支路电压降落、系统平均供电可靠率指标、单位负荷年费4个方面对含微网以及不含微网的各种配电网接线模式进行综合评价,由此给出含微网的配电网接线模式推荐意见。评价结果表明,从"单位微网容量(成本)对可靠性提升幅度"这个角度来看,单电源辐射状接线模式更适合使用微网的供电区域,如果从"综合评估最优"这个角度来看,不同母线出线连接开关站这一接线模式能最大限度地满足重要用户对于供电质量的需求。     

交直流混合微电网微元建模与控制

随着直流负荷的增多,传统的交流微电网已经不能满足系统负载多样性及经济性等方面的需求,交直流混合微电网逐步成为研究热点和难点。仿真研究中,分布式发电(Distributed Generation,DG)的随机性、时变性和非线性化特性,使得混合微电网中DG的建模和算法实现比较困难,DG与储能之间的协调控制亦是一个难题。为此,基于实际工程需求搭建了一种包含直流大电网的交直流混合微电网的系统结构,提出了相应元件的物理模型与控制策略,并在仿真平台下着重模拟了各微元在不同工况下的协同运行。仿真结果表明,所提出的交直流混合微电网结构合理,各元件的控制策略和性能良好,且整个系统具有较快的响应速度,很好地满足了系统安全稳定性要求。     

（17期已排）交直流混合微电网系统建模及协调控制研究

微电网是指由分布式电源、能量转换装置、负荷监控和保护装置汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制和管理的自治系统。交直流混合微电网是分布式电源、配网以及负荷在种类多样化和低成本化发展进程中较为理想的产物。文章针对未来交直流互联的混合配网中高密度分布式电源、负荷接入和管控的应用场合,提出了一种新型的互为支撑的交直流混合微电网拓扑结构,建立了相应的仿真模型,并进行了交直流混合微电网的系统稳定性分析。仿真结果进一步验证了文中所建交直流混合微电网模型的正确性和所提交直流混合微电网及其方案的可行性。     

微电网建模及并网控制仿真

针对现有仿真工具难以准确仿真微电网及含微电网配电网的现状,研究了微电网的建模技术。基于Digsilent仿真平台建立了适用于潮流分析、动态仿真的光伏发电系统模型,包括光伏电池组件的I-U特性模型、光伏逆变器控制模型和电池储能系统模型。在验证模型准确性的基础上,使用电力系统分析软件Digsilent对微电网并网运行控制的恒功率输入/输出控制、变功率输入/输出控制和最优功率控制三种模式进行仿真。在光伏输出变化和负载变化的情况下,对馈线有功功率控制的仿真结果表明,所建的微电网模型可准确模拟微电网并网控制模式,可用于实际微电网系统的并网运行分析。     

面向有源配电网的公共信息模型扩展

IEC61970和IEC61968标准的公共信息模型(CIM)给出了电力系统设备、用户模型及其相互关系,有效促进了管理系统间数据交互,提高了调度自动化水平。但随着有源配电网中新设备的出现,现有CIM已不能对其进行完整描述。为此本文提出了一种CIM扩展方法,在EnterPrise Architect软件环境下,根据CIM扩展的导则,对有源配电网中的分布式发电、储能设备和电动汽车充电站等新兴设备的模型进行了完整的描述。此外,与交流微网相比,直流微网具有显著的优势而受到越来越多的关注,因此本文建立了直流微网CIM模型,以满足有源配电网管理系统的信息需求。     

微电网仿真分析与等效化简

利用DIgSILENT软件搭建微电网仿真系统,使其在微电网孤岛运行、联网及2种模式转换时均能稳定运行.将微电网通过公共连接点(PCC)接入配电网,在配电网及微电网内部设置扰动,获取PCC处的电压、频率及功率数据,研究微电网的总体特性.为从配电网角度对微电网进行整体建模,提出对微电网系统进行等效化简的具体方法,包括综合负...     

考虑微网充电站影响的输电网风险评估方法

微网充电站接入配电网后,传统的辐射型配电网中将存在电源,这就造成在传统的输电网风险评估方法中配电网不能够再简单等效为一个无源负荷点。为了分析这种影响,提出了考虑微网充电站影响的输电网风险评估方法。首先介绍了风险评估基础理论,然后重点分析了微网充电站概率模型,包括分布式电源出力概率模型和电动汽车(Electric Vehicles, EV)充电负荷概率模型。应用考虑了配电网层面影响的期望负荷削减量代替绝对负荷削减量。最后应用测试系统验证了所提方法的有效性,包括微网充电站中分布式电源容量配置比例以及反送电比例对于输电网风险指标的影响。分析结果表明,微网充电站能够有效降低输电网风险水平。