含分布式电源的配电网保护改进方法

分布式电源(DG)接入配电网,改变了配电线路中短路电流的大小和方向,也改变了系统电网的结构.对普遍配置于配电网的三段式电流保护的正确动作将造成影响.本文是一种将传统的三段式电流保护改变为两段式电流保护,并结合通信系统的保护方法对配电网进行保护的配置.可以避免分布式电源接入系统可能造成配电线路保护误动的问题,同时,在允许分布式电源孤岛运行的方式下,当系统电源与分布式电源接入点之间的线路发生短路故障时,实现将故障从两端切除的要求.     

分布式电源对配电网电流保护的影响

分布式电源(DG)接入配电网后,改变了原有网络的短路电流流向,会导致原有馈线保护出现灵敏度降低、拒动、误动等问题.本文分析了配电网常用的三段式电流保护工作原理和整定原则,在此基础上分析了分布式电源对配电网电流保护运行影响。通过MATLAB仿真分布式电源并入配电网后在线路后,DG容量发生变化时发生三相短路故障对短路电流保护的影响,仿真结果验证了理论分析的可行性。     

含分布式电源配电网短路保护研究综述

含分布式电源配电网保护是新型配电系统安全稳定运行的关键技术。随着大规模分布式新能源接入配电网，传统的重合闸与电流三段式保护难以满足安全运行的需求，亟待研究适合新型配电网的继电保护技术。然而，现阶段配电网短路保护研究尚缺乏系统的总结与归纳，因此，针对含分布式电源配电网结构及保护要求，开展新型配电网短路保护研究综述。首先，介绍配电网短路保护配置，分析分布式电源在不同工作方式、不同接入位置及容量、不同类型电源等场景下，对配电网短路保护的影响。其次，基于现阶段国内外含分布式电源配电网短路保护与控制研究，对保护技术加以分析、归纳、总结。最后，结合配电网短路保护研究现状与分布式新能源接入需求，探讨分布式电源高渗透率下的新型配电网短路保护研究方向。     

分布式发电与配电网保护协调性研究

分布式发电的接入改变了配电系统的潮流分布和短路电流分布.现有的配电保护必须进行调整与改变才能保证配电网的安全稳定运行和发挥分布式发电应有的优越性.通过分布式电源对配电系统保护、重合闸的影响分析,提出利用电抗器高阻抗值的特性,限制分布式电源提供的短路电流,从而有效地解决分布式电源与保护之间的协调性问题.通过对一个实例的电抗器的计算和分析,验证了此方法的可行性.     

分布式电源对配网继电保护影响及综合改进保护方案

随着大规模分布式电源的接入,配电网的运行方式、潮流特性及短路电流等都将发生很大变化,这对配电网线路的反时限过电流保护产生较大影响。在传统电力系统反时限电流保护基础上,分析了分布式电源在故障发生时的助增电流对配电网反时限保护的影响机理和特性,提出一种利用电压因子修正的综合改进反时限过电流保护方案,以改善相邻线路保护间的配合特性来满足分布式电源接入下的继电保护要求。在PSCAD/EMTDC环境中建立了仿真模型,验证了所提方案选择性和速动性的有效性。     

考虑分布式电源系统特性的配电网短路电流计算模型研究

配电网近年来面临着多样性负荷的不断增长和分布式电源的快速发展,这对配电网的短路电流产生了显著的影响。特别是在分布式电源方面,其逐渐替代了清洁能源与传统石化能源。逐年增长的分布式电源接入将对配电网的安全稳定运行产生重要影响,即配电网从单一电源网络变为多电源网络,这将改变配电网的正常运行状况和非正常运行状况,影响潮流分布,并需要充分考虑分布式电源注入的短路电流影响。针对光伏系统短路电流分析时的差异需求,提出了适用于大规模分布式电源接入配电网系统工程计算的短路电流计算模型。在保留原有低频瞬态特性的基础上,对主电路和控制算法进行了简化,提出了分布式电源系统短路瞬态等效模型。     

适应分布式电源接入的配电网过流保护整定策略

分布式电源接入配电网会引起过流保护检测电流的变化,影响过流保护的保护范围。因此在分布式电源接入配电网的情况下进行合理的保护定值整定是十分重要的。首先提出了分布式电源接入配电网后的故障等效电路,更加精确地计算短路电流;进而提出了根据过流保护的整定原则以及确保过流I段至少保护线路全长50%的定值调整策略。最后对一个分布式电源多点接入的10 kV配电系统进行算例分析,验证了在不同运行方式下过流保护整定策略的有效性。     

分布式发电对配电网继电保护的影响

提出大量的分布式发电的并网运行,必将对现有的配电网的结构、故障时配电网中短路电流的大小、方向产生深刻的影响,从而影响配电网的可靠性和安全性.以10 kV馈线的保护为例,探讨了分布式发电对单侧电源、辐射型网络中基于断路器的三段式电流保护、熔断器保护以及自动重合闸的影响.并针对今后大量DG接入配电网的情况提出若不改变电网的结构,保持配电网保护设备的协调性的最佳的方案就是把整个配电网分区,按选择性要求切除故障区域的分布式电源,实现故障线路的隔离.     

分布式电源接入配电网对反时限过电流保护的影响

考虑分布式电源的接入位置和接入容量,以10 kV配电网为例建立含分布式电源的配电网短路电流计算模型,以定量分析分布式电源接入对配电网反时限过电流保护及对短路电流的影响。分析的结果是分布式电源接入将增大上游保护对下游线路故障的动作时限,且当分布式电源接入容量超出一定容量时将引发反时限保护的拒动。该结论对含分布式电源配电网的反时限过电流保护启动电流的整定、允许分布式电源接入容量的选取提供了理论参考。     

距离保护在具有分布式电源的配电网系统中的应用

研究了分布式电源接入放射状配电网对配电网继电保护的影响。利用Matlab/Simulink建立了直接并网和逆变并网两种分布式电源模型,并对配电网进行距离保护整定计算。针对分布式电源的类型、容量和接入位置等因素,探讨了在有分布式电源接入的配电网系统中,电流速断保护和距离保护的工作情况。分析了运行中可能出现的问题,如长短线配合、短路点过渡电阻对测量阻抗的影响,并给出了相应解决办法。结果表明分布式电源对配电网继电保护的灵敏度,选择性有一定的影响。     

不同类型风电机组对系统短路容量的影响

随着风电机组的大规模并网,研究风机并网对系统短路容量的影响意义重大。文中考虑短路故障发生的不同位置,分别分析了鼠笼型异步风机、双馈风机以及直驱永磁式风机在短路故障发生时的短路电流,得到故障时刻三种不同类型风机的短路电流的表达式和影响因素。分别搭建含三种风机的配电网模型,仿真相同容量的不同类型风机在系统发生后的输出电流以及对系统短路容量的影响情况。仿真结果表明,相同容量的不同类型风机对系统的短路容量具有不同影响,风机的低电压穿越保护装置的动作情况也会对系统短路容量产生较大的影响。     

含分布式电源的配电网自适应保护方法

详细分析了分布式电源出力变化对短路电流和保护装置的影响,并在此基础上提出了一种保护整定值随着接入分布式电源输出功率的变化进行自适应调整的保护方法。与传统的方法相比,该方法削弱了分布式电源出力的变化对配电网继电保护的不利影响,使保护范围增大,可靠性增加,原理简单,经济可行。最后以一个实际的10 kV的配电系统为例,通过计算验证了其正确性与有效性。     

分布式电源及对配电网系统的影响

随着上海经济的持续发展和用电的进一步紧张,需要采用天然气或可再生能源的分布式供电系统,以缓解上海市区电网的峰谷差矛盾。分布式电源接入配电网,对节点电压、电能质量、系统保护、可靠性、短路电流等都会产生一定影响,且影响程度与分布式电源的位置和容量密切相关;同时,也给传统的配电网规划带来了实质性的挑战,使得电网规划人员在选择最优方案时必须考虑由它带来的影响。     

中性点不接地系统非对称短路故障分析

为提高分布式电源接入配电网的可靠性,以对称分量法为基础,重点分析了中性点不接地系统各种短路故障特性。给出了单相接地短路、两相相间短路、两相接地短路以及各种经过渡阻抗短路时故障点系统电压、电流的变化特性。得出中性点不接地系统两相相间短路与中性点接地系统一致,且不发生中性点漂移。而中性点不接地系统两相接地短路与中性点接地系统两相相间短路一致,但发生中性点漂移。所得结论能够为分布式电源接入配电网后的短路故障分析以及继电保护整定提供理论参考。     

感应发电机接入配网的三相短路电流峰值评估

短路电流计算是分布式发电接入配网规划和保护的基础。研究感应发电机(IG)的故障暂态特性,利用IG静态等值电路推导出配网三相短路时其定子短路电流的解析表达式,进而比较配网近端和远端短路情况下的IG三相短路电流,分析IG转子和定子磁链强制分量比例系数特性,研究IG转速变化对其短路电流直流分量和周期分量的影响。根据配网短路故障后IG转速的变化规律,提出IG接入配网的三相短路电流峰值评估方法。采用PSCAD/EMTDC仿真软件中IG的5阶动态模型仿真验证了该方法的正确性。     

A Petri net based protection monitoring system for distribution networks with distributed generation

Connection of distributed generation (DG) essentially changes distribution network operation and creates a range of well-documented effects varying voltage levels and short circuit currents. Among others, DG can alter protection system operations in distribution networks, leading to failure of reclosing, disconnection of healthy feeder or prevention of protection operation. This paper proposes a procedure, based on Petri nets and supported by a centralized monitoring architecture for monitoring failures of the protection systems in radial distribution networks. Some case studies applied to a real Italian distribution network proved the effectiveness of the proposed procedure that can therefore represent an effective solution to improve distribution systems reliability in presence of DG.     

光伏电源接入配电网对馈线继电保护的影响

光伏电源作为分布式电源的一种,逐渐成为重要的电力电源形式。大规模的光伏并网电站(Photovoltaic或PV)接入配电网后,单端供电配电网络变成双端甚至多端网络,使得配电网中的潮流分布发生根本变化,从而发生短路故障时可能引起保护误动或拒动。本文以PV电源通过10kV馈线接入配电网为例,利用短路电流计算公式计算短路电流大小,分析了对馈线电流保护以及重合闸等继电保护所带来的影响。指出对馈线继电保护的影响程度与PV电源容量大小和位置等相关。     

Fault diagnosis in distribution networks with distributed generation

The penetration of distributed generation (DG) in distribution power system would affect the traditional fault current level and characteristics. Consequently, the traditional protection arrangements developed in distribution utilities are difficult in coordination. Also, the reclosing scheme would be affected. With the rapid developments in distribution system automation and communication technology, the protection coordination and reclosing scheme based on information exchange for distribution power system can be realized flexibly. This paper proposes a multi-agent based scheme for fault diagnosis in power distribution networks with distributed generators. The relay agents are located such that the distribution network is divided into several sections. The relay agents measure the bus currents at which they are located such that it can detect and classify the fault, and determine the fault location. The proposed technique uses the entropy of wavelet coefficients of the measured bus currents. The performance of the proposed protection scheme is tested through simulation of two systems. The first system is a benchmark medium voltage (MV) distribution system and the second system is practical 66 kV system of the city of Alexandria.     

含分布式电源的配电网分区域保护

介绍了分布式电源并入配电网后给配电网电流保护带来的影响,提出了配电网区域划分的依据与区域断路器的配置,分析了协调保护的工作原理与配网故障隔离和供电恢复过程,此协调保护可以解决分布式电源给配电网保护带来的影响以及可以提高分布式电源的利用率.     

分布式电源对配电网电流保护的影响

文中在阐述分布式电源研究的背景和意义基础上,建立了分布式电源(DG)的恒功率等效模型,详细讨论了分布式电源在故障点不同位置时,其对配电网原有三段式电流保护产生的具体影响。在PSCAD仿真软件中,搭建了含DG的10 kV配电网典型模型,利用全波傅立叶算法对短路电流进行计算,通过与所配置保护的整定值对比验证了理论分析的正确性。本文提出了基于本地信息量的自适应电流保护方案,为并入DG后的配电网继电保护算法研究提供了一定的理论依据。