含分布式电源的配电网的故障保护问题的研究

当逆变型的分布式电源接入配电网后,不同故障点发生短路故障时,分布式电源的接入对短路故障电流产生影响。详细分析了当故障发生时原有的电流保护方案不能可靠动作切除故障的问题,逆变型的分布式电源接入使传统的自适应电流速断保护不能正确整定定值,保护方案失效,针对含IIDG接入的自适应电流速断保护方案做研究,分别分析两相短路故障和三相短路故障情况下自适应电流速断保护的正确整定定值,同时通过PSCAD/EMTDC搭建仿真模型,对该保护方案进行仿真研究,验证了该保护方案的有效性。     

基于电流保护约束的逆变型分布式电源最大接入容量与接入位置选择

逆变型分布式电源接入配电网后,传统配电网采用的三段式电流保护可能会发生不正确动作。为了解决这一问题,提出了基于电流保护约束的逆变型分布式电源最大接入容量和接入位置选择的确定方法。当配电网发生故障时,根据零电压穿越控制的逆变型分布式电源的故障输出特性,分析逆变型分布式电源并网点电压及输出的故障电流随逆变型分布式电源输出功率和接入位置变化而变化的规律。发现逆变型分布式电源的并网点电压及电流随逆变型分布式电源输出功率的增大呈非线性变化、随接入位置远离系统电源而逐渐减小的特征。根据该变化特征,以传统配电网电流保护在不改变原有整定值的情况下能正确动作为条件,确定了逆变型分布式电源的接入容量及接入位置。仿真验证了该方法的有效性。     

基于配电网电流保护约束的分布式 光伏电源容量分析

10kV配电网保护大多数采用阶段式的过电流保护,但分布式电源的接入使配电网从单电源网变成多电源的复杂网络,各设备之间的电流保护整定配合变得相当复杂,降低了配电网供电可靠性。在不增加配电网设备前提下,以配电网阶段式电流保护整定值为约束,满足配电网电流保护的选择性、灵敏性和可靠性要求,先建立了逆变型分布式电源的模型,分析逆变型分布式电源(IIDG)的接入对配电网电流分布以及发生故障时对保护动作的影响,对不同接入位置的分布式光伏容量的极限值进行求解和仿真分析。在短路电流迭代计算时考虑了分布式电源的低电压穿越特性,对并网点故障电压与IIDG提供的故障电流之间存在的非线性关系进行修正,直到迭代所得故障后并网点电压收敛。     

分布式电源接入配电网对电流保护的影响及应对策略

针对逆变型分布式电源的特点,考虑接入配电网的光伏电源输出功率变化与短路电流的关系,分析了分布式电源对原有保护的影响,提出了相应的应对策略.考虑到光伏电源的出力不确定性,提出了基于LSTM神经网络的DG输出功率预测模型,将预测值融合到电流保护整定公式中,实现了整定值的自适应调整.     

基于逆变型分布式电源微电网保护的研究

针对逆变型分布式电源的微电网不同于传统电源的控制方式、短路故障电流小和电流双向潮流流通等特点,讨论了微电网保护与传统电网保护的区别及分布式电源的接入对配电网的影响。通过介绍逆变型分布式电源的控制特点,总结了2种不同类型的微电网保护方法,即基于传统过电流保护方法和基于现代通信、计算机技术的数字网络化保护方法。     

含逆变型分布式电源的配电网分区域电流保护

针对大规模逆变型分布式电源接入配电网后对传统电流保护可靠性产生影响的问题,该文提出一种分区域电流保护方案。分析含逆变型分布式电源的配电网的故障特性,并将配电网线路划分为逆变型分布式电源的上游线路区域、下游线路区域和并网线路区域。针对上游线路区域的保护,提出一种自适应方向电流保护方案;下游线路区域则采用基于保护本地信息的自适应电流保护方案;并网线路区域考虑采用电流差动保护方案。通过算例系统进行仿真,验证了含逆变型分布式电源的配电网分区域电流保护方案的有效性。     

含分布式电源的配电网自适应电流保护

针对分布式电源(distributed generation,DG)接入配电网对保护系统的影响问题,提出了一种新型的自适应电流保护的新方法。首先根据配电网系统的运行方式和拓扑结构,对保护装置背侧的DG网络进行等值变换,得到其戴维南等值模型;其后,当发生短路故障时,保护装置检测短路电流大于整定值时,先启动保护装置的启动元件,再立即向故障侧的相邻保护装置发出短路功率方向信号,同时接收对侧的短路功率方向信号,采用自适应电流整定值和通信技术相配合的方法,比较本保护装置和相邻保护装置的短路功率方向信号相同与否决定是否动作。该方案解决DG接入配电网后,原有配电网馈线电流保护的选择性、灵敏性、可靠性和保护范围都将受到严重影响的问题,保护全长线路,大大提高其安全可靠性。     

含分布式电源的配网自适应保护方案

针对分布式电源接入配网引起的短路电流方向及大小变化造成的保护误动、灵敏度降低等问题,总结了逆变型分布式电源故障特点、并分析了故障电流与分布式电源容量变化关系。分析结果证明三相短路故障时,逆变型分布式电源功率输出变化量与保护感受到的故障电流变化量成正比例关系。在此基础上,提出一种保护整定值随DG功率输出水平、故障电流水平同进退的配网保护新策略。该方案具备保护原理简单可行、灵敏度不受分布式电源影响、经济性好、实用性高的优点。最后应用PSCAD/EMTDC软件以10 kV实际配网系统为对象验证其具有有效性和合理性。     

计及逆变型分布式电源输出特性的配电网自适应电流保护研究

分布式电源输出的间歇性、非线性特点给配电网的继电保护配置与整定带来很大困难,考虑配电网结构的复杂性以及通信设备覆盖全网的高成本问题,需要研究仅利用保护本地信息进行保护自适应整定的方法。分析并建立了逆变型分布式电源的输出特性方程,通过求解故障前分布式电源运行点获取分布式电源的实时输出特性,针对下游保护研究并提出基于本地信息进行自适应电流保护整定的原理及方法。该方法能够不依赖于通信,准确获取逆变型分布式电源的实时运行参数,从而提高电流保护整定的可靠性。提出的方法能够在保护定值整定过程中准确计及分布式电源的输出,对于降低保护配置成本、提高保护整定的可靠性具有重要意义。     

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。     

一种含高渗透率分布式电源配电网自适应过电流保护方案

针对分布式电源接入对配电网线路电流保护的影响,提出了一种适用于高渗透率分布式电源接入配电网的自适应过电流保护新方法。该方法利用故障分量网络,对分布式电源背侧等效阻抗进行计算,将其融入到配电网过电流保护整定计算中。给出了实时的主保护和后备保护的整定值,从而构建自适应过电流保护方案。大量的仿真表明,与传统过流保护相比,所提出的自适应过电流保护可以解决由于分布式电源接入配电网,过流保护的保护范围超越等问题,具有良好的应用前景。     

分布式电源接入配电网容量及保护研究

分析了分布式电源容量对配电网三段式电流保护的影响,介绍了现有含分布式电源配电网保护方案。提出了对三段式电流保护进行改进,分布式电源上游加装方向性元件,下游根据分布式电源接入容量修改电流保护整定值,并通过仿真验证了方法的可行性,其具有一定的实用价值。     

逆变型分布式电源T接线路后纵联差动保护的改进方案

当逆变型分布式电源(distributed generation,DG)以T接的方式接入高压配电网时,仅依靠提高电流纵联差动保护的整定值可能导致保护拒动。首先分析了逆变型DG的接入对电流纵联差动保护带来的影响。然后,利用线路母线电压互感器的信息,提出了以线路两端正序补偿电压的差值作为辅助判据的解决方案,并利用正序补偿电压和正序差动电流的相位关系消除动作死区。该方案简单易行,能够实现全线速动,并且不受DG容量、过渡电阻及两侧系统电势相角差等因素的影响。最后,基于PSCAD仿真平台搭建了含逆变型DG的110 k V高压配电网模型,对传统的电流纵差保护及改进的纵差保护进行了对比,验证了改进后保护方案的可靠性和有效性。     

适应逆变型分布式电源接入的配电网保护方法北大核心

电流保护由于其简单、经济、可靠,因而广泛应用于35 k V及以下电压等级配电网。然而逆变型电源短路电流较小,导致逆变型电源侧电流保护无法正确动作。同时,由于分布式电源弱馈作用的影响,传统距离保护也受到了巨大挑战。本文首先分析了逆变型分布式电源的故障特性以及其对距离保护的影响,在此基础上提出了基于延时距离保护和电流保护相结合的配电网保护配置方法。该方法简单易行,同时具有一定的耐受过渡电阻和抗噪声能力。最后在PSCAD/EM TDC搭建了含逆变型分布式电源的配电网模型,对该电源的故障特性和保护配置方法进行了仿真验证。     

适应逆变型分布式电源接入的配电网保护方法

电流保护由于其简单、经济、可靠,因而广泛应用于35 k V及以下电压等级配电网。然而逆变型电源短路电流较小,导致逆变型电源侧电流保护无法正确动作。同时,由于分布式电源弱馈作用的影响,传统距离保护也受到了巨大挑战。本文首先分析了逆变型分布式电源的故障特性以及其对距离保护的影响,在此基础上提出了基于延时距离保护和电流保护相结合的配电网保护配置方法。该方法简单易行,同时具有一定的耐受过渡电阻和抗噪声能力。最后在PSCAD/EM TDC搭建了含逆变型分布式电源的配电网模型,对该电源的故障特性和保护配置方法进行了仿真验证。     

含逆变型分布式电源的配电网自适应正序电流速断保护

在故障情况下,光伏发电系统等逆变型分布式电源(IBDG)的输出电流与IBDG的容量或出力、故障类型以及故障位置等均有关,这将导致传统配电网电流保护的定值较难整定。自适应电流保护可有效解决这一问题。根据含IBDG的配电网故障特性,分析了原有自适应电流保护存在的问题。此外,考虑到IBDG仅存在于正序网络中,通过分析不同位置处发生两相相间短路故障和三相短路故障时保护安装处的正序电压和流过保护的正序电流之间的关系,提出了适用于含IBDG配电网的自适应正序电流速断保护,改善了保护的性能。最后,通过对一个含IBDG的10kV配电网的仿真分析,验证了该保护的有效性。     

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。     

含DG配电网保护的电流方向元件及其在故障定位中的应用

分布式电源(DG)接入配电网以后,其结构由单电源单方向的辐射型网络转变为多方向的多源网络,传统的功率方向元件不再满足配网保护的经济性和速动性的要求。提出了一种基于故障电流的无压方向判别元件,利用故障前电流和故障后电流之间的相位差判别方向。将该方向元件应用于没有安装电压互感器配电网的故障定位当中,提出基于故障方向信息的故障定位算法,该方法速度性好,原理简单,可靠性高。     

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。     

适用于逆变型电源接入的故障方向判别新方法

由于新能源电源馈出的短路故障特性与同步发电机存在较大差异,当传统方向元件应用于新能源场站的联络线和集电线时,无法保证其动作的正确性。因此根据逆变型电源馈出的短路电流的特点,提出一种适用于逆变型电源接入的故障方向判别新方法。该方法利用序电压进行故障类型判断,在此基础上,根据正、反方向故障时各序电流比值和电流幅值差异,进行故障方向辨识。数字仿真结果表明,该方法在不同故障类型下均能正确判断故障方向,且受过渡电阻的影响较小,具有良好的工程应用价值。