基于配电网原故障定位方案的分布式电源准入容量分析

为确定分布式电源可接入容量极限,提出了一种考虑短路电流、电压质量指标以及系统潮流等约束的分布式电源准入功率优化模型。对分别处于节点消纳、馈线消纳和配网消纳3种消纳模式下分布式电源接入容量与短路电流进行了仿真分析,并采用分布度、分散度和渗透率3个指标来表征分布式电源的接入状态。结合实际配网算例,研究表明:分布式电源对短路电流助增作用有限;可设置合适的开关定值确保配电网传统故障定位方案仍然可用;限制分布式电源准入功率的关键因素是电压质量指标。     

DG容量对配电网电流保护的影响及对策研究

含DG的配电网线路在发生短路故障时,分布式电源的注入电流可能会影响流过该线路保护装置的短路电流,导致保护误动或拒动,因此需要根据电流保护分析DG的准入容量问题。分析了分布式电源并入配电网后,在线路不同位置发生短路故障时,DG对短路电流产生的助增、汲流和反方向电流影响,并推导出含DG的配电网短路电流计算公式。在此基础上,求出DG为不同容量时,流过保护的短路电流变化曲线。并根据配电网电流保护整定值,求出保证保护正确动作的DG最大准入容量。     

DG容量对配电网电流保护的影响及对策研究

含DG的配电网线路在发生短路故障时,分布式电源的注入电流可能会影响流过该线路保护装置的短路电流,导致保护误动或拒动,因此需要根据电流保护分析DG的准入容量问题.分析了分布式电源并入配电网后,在线路不同位置发生短路故障时,DG对短路电流产生的助增、汲流和反方向电流影响,并推导出含DG的配电网短路电流计算公式.在此基础上,求出DG为不同容量时,流过保护的短路电流变化曲线.并根据配电网电流保护整定值,求出保证保护正确动作的DG最大准入容量.     

基于故障电流幅值比较的有源配电网故障定位方法

分析了分布式电源(DER)的短路电流特征和DER准入容量限制。通过分析有源配电网非故障区段与故障区段两侧开关短路电流的幅值关系,提出利用流过线路区段两侧的短路电流幅值比较进行有源配电网故障定位。MATLAB/Simulink仿真结果表明,该方法在DER准入容量满足公共连接点处的电压变化量要求的情况下,可以实现有源配电网故障定位。     

基于多端故障电流匹配的配电网故障定位方法

为了克服配电网故障定位方法在高渗透率分布式电源（DG）接入下适应性较差的问题,提出了一种基于多端故障电流匹配的多源配电网故障区段定位方法。首先借助对称分量法分解电源端工频电流序分量,建立DG等效模型;然后利用电源提供的电流故障分量与故障距离有相关性的特性,建立特征匹配函数并依次遍历各节点;最后根据特征值最小的2个相邻节点实现对故障区段的辨识。针对故障信号微弱问题,提出了相对距离可信度权值与相对容量可信度权值对匹配函数进行改进,并提出区段融合规则,以提高定位准确率。在ETAP仿真平台搭建了4节点系统和IEEE 33节点系统进行仿真,结果验证了所提方法适用于高渗透率DG接入下的故障定位,且正确率较高。     

提升分布式电源接纳能力的配电网一次设备改造

随着分布式发电(DG)的快速发展,如何评估和提升现有配电网对DG的接纳能力是一个亟待解决的问题。从DG接入对配电网一次设备电流耐受能力的影响入手,以短路电流不越限为约束条件,提出计算最大DG准入容量的数学模型。以提升配电网接纳DG能力为目标,提出针对一次设备的短路电流限制措施和改造方法。结合实际配电网结构和参数,计算得出潮流、短路电流以及最大DG准入容量,给出了相应的一次设备改造方案,并对改造方案进行了经济性分析和可行性评价。     

分布式发电系统对继电保护灵敏度影响规律

研究了分布式电源(DG)对过流保护灵敏度的影响规律,提出了多DG配电网的过流保护修正方案.利用单位电流法和多端口网络法对DG接入配电网后的等效电路进行了计算和分析,理论和仿真证明:单一DG对保护灵敏度的影响规律是由DG短路阻抗和接入位置决定的二次型;多DG接入系统对保护分支电流的影响特性近似看作各DG影响特性曲线的叠加;以系统短路阻抗中点为基准点,两侧按照DG短路容量顺序接入对保护分支电流的影响最小.对反时限过流保护的动作特性曲线进行正向修正和反向校核,使其保持正确的配合关系和配合裕度,从而消除DG对配电网过流保护的影响.     

一种对配网继电保护影响最小的分布式电源的最优接入方式

随着经济的飞速发展,分布式电源(DG)作为一种新型的、环保的、高效的发电形式越来越受到关注。文章重点分析研究了分布式电源并网对传统配电网电流保护的影响,利用PSCAD/EMTDC仿真软件验证了分布式电源不同容量,不同接入位置对配电网各段电流保护的不同影响,提出了一种对配电网特定区段产生最小短路电流的接入方法。在分析DG并网对短路电流产生助增及汲流作用的基础上,提出一种对特定段电流保护无影响的最优接入方式,并通过理论分析跟建模仿真验证了该方法的正确性。对DG接入条件一定的情况下,提出了一种新的并网原则,对DG并网具有一定的参考意义。     

含分布式电源配电网的故障定位

为解决含分布式电源配电网的故障定位问题,对分布式电源的故障电流特性和含分布式电源配电网的短路电流进行了分析,探讨了根据故障电流信息和传统故障定位规则,对含分布式电源配电网进行故障定位的可行性分析.文中提出一种针对架空配电网且根据故障电流信息的改进故障定位策略,利用重合闸与分布式电源脱网的配合,解决含分布式电源架空配电网故障定位难题.研究结果表明:对于分布式电源接入母线的情形,可以根据故障电流信息,依靠传统的故障定位规则进行故障定位;在适当限制分布式电源接入馈线容量比例的条件下,对电缆配电网和供电距离较短的架空配电网,根据故障电流信息采用传统故障定位规则基本上都能正确进行故障定位,而对于供电距离较长、接纳电机类分布式电源容量偏高的架空配电网,需采用根据故障电流信息的改进故障定位策略.     

分布式发电对配电网线路保护影响的分析

为了分析分布式电源(distributed generation,DG)接入线路对重合闸和配电网线路保护的影响,以DG通过10kV线路并入配电网为例,考虑到DG接入容量较小、在配电网中接入位置不确定以及一次重合闸与DG的配合等问题,结合DG并网时电网拓扑,利用短路电流计算公式计算了电流的流向和大小,分析了DG在线路不同位置接入对配电网线路保护和重合闸的影响,指出在线路或系统出现任何形式的故障均快速无选择地切除DG的前提下,DG不会对原线路保护产生负面影响,无需更改原有线路保护的整定值。     

基于改进鸽群算法的含分布式电源配电网故障定位

分布式电源（DG）接入配电网中,使得配电网由传统的单电源辐射状网络变成多电源复杂网络,增加了配电网故障定位的难度。针对DG接入配电网定位问题,提出了一种基于改进鸽群算法的故障区段定位方法。首先,建立了适用于含多个分布式电源的开关函数并对电流编码方式重新定义。其次,对基本鸽群算法中的指南针因子和地标算子进行改进,并通过结合模拟退火算法防止其陷入局部最优,提高了算法的容错性。仿真结果表明,该算法适用于含分布式电源配电网的单重和多重故障区段定位,且在相同故障情况下,改进鸽群算法分别比传统鸽群算法和遗传算法在迭代时间上降低了17.019%和43.763%,具有一定的快速性。     

含分布式电源的配电网单相接地故障精确定位方法

分布式电源(distributed generation,DG)大量接入配电网,改变了配电网的结构和单相接地故障时的特征,给配电网的故障定位带来了困难。针对含DG的中压配电网故障定位困难且现有的故障定位方法准确度低的问题,提出一种新的故障定位方法。首先采集配电网故障前后电源节点处的零序电压、零序电流,根据含DG的配电网零序阻抗模型,计算出故障区段特征值,选择特征值最小的两节点作为故障发生区段的首末节点,建立两节点的线路零序阻抗模型,利用牛顿-拉夫逊方法计算出故障位置。算例表明,该方法具有较高的准确度和较强的鲁棒性,且不受过渡电阻和故障距离影响。     

有源配电网分布式故障自愈方案与实现

大量分布式电源(DG)接入配电网,使传统的配电网保护与控制面临较大的困难。为解决有源配电网所面临的诸多问题,提出了一种基于智能终端单元(STU)的分布式故障自愈方案。该方案采用分相电流差动与故障电流幅值比较作为故障区段定位原理,能够适应于含有多种DG类型与不同DG渗透率的有源配电网。在负荷开关均为断路器的条件下,该方案能够实现快速故障区段定位、隔离和非故障区段的供电恢复。该方案充分考虑了与DG防孤岛保护及低电压穿越的配合与协调,各STU具备网络拓扑自动识别功能,能够根据网络拓扑的实时变化改变相关控制策略。最后利用所开发的STU装置,在实时数字仿真系统(RTDS)平台上对一个含DG的10 kV配电系统进行闭环测试。测试结果表明,该方案能够适应网络结构的变化,故障自愈时间在1 s以内。     

基于正序阻抗比的有源配电网不对称短路故障区段定位方法

随着分布式电源(DG)大量接入配电网,传统配电网向有源配电网方向转变。然而,受DG随机性、多态性的影响,配电网故障类型多样、故障特征复杂多变,现有故障定位方法存在一定的局限性。因此,本文提出了一种基于正序阻抗比的有源配电网不对称短路故障定位方法。首先,分析了不对称短路故障下DG的输出特性,建立了逆变型DG故障等值模型,建立了各自不对称短路故障下有源配电网的等效电路,分别推导了DG上游故障与DG下游故障时DG输出电流的解析表达式;进而分析了DG上游故障与DG下游故障两种情况下的正序等效阻抗特征与差异,构建了新的配电网不对称故障定位特征量,提出了适用于DG接入的配电网不对称故障定位方法。理论和仿真分析表明,该方法不受不对称短路故障类型、DG功率变化、负荷大小的影响,能够准确定位故障区段,且原理简单、边界清晰、整定容易,具有较高的可靠性和适应性。     

适用于含DG配电网故障处理性能测试的主站注入测试技术

论述了适用于含分布式电源(DG)配电网故障性能测试的改进主站注入测试法的平台组成和工作原理,论述了含DG配电网潮流计算和短路电流计算方法,提出了故障场景自然设置法,根据所设置的故障场景下短路电流的计算结果和继电保护定值、配电终端定值、自动装置的设置情况等自动判断是否应该保护动作跳闸、自动装置动作、上报相应的故障信息等,可以对健全区域恢复供电过程中的不当操作引发的开关动作或DG和电压敏感负荷脱网进行模拟,从而更加有效地对配电自动化系统的恢复策略和操作步骤的正确性进行测试检验。最后,给出测试实例详细说明了所论述的测试技术的可行性和有效性。     

基于电流序分量的多源配电网故障定位方法

为了克服传统配电网故障定位方法对分布式电源(Distribution Generation,DG)接入的适应性较差的问题,且需要在馈线中配置大量测量装置导致成本增加的缺点,提出了一种基于电流序分量相关系数的多源配电网故障区段定位方法。首先利用叠加法分析了多端电源配电网故障点电流特征及定位原理,然后通过电源端口测量装置获取故障前后电源输出电流幅值差,再假设不同位置发生故障并计算此时各电源输出故障电流理论值,最后利用相关分析法计算理论与实测两组数据的相关系数,并提取相关系数最大的两个相邻节点实现区段定位。通过ETAP电力系统仿真平台搭建了改进的IEEE33节点模型模拟测量值,利用MATLAB编程进行相关分析,结果验证了方法的正确性。     

适用于逆变型电源接入的配电网故障方向判别元件

分布式电源接入配电网使得传统的单电源辐射状网络变成部分线路多电源供电的复杂网络,仅依靠阶段式电流保护已不再适用,因此急需对配电网原有保护进行改造。而由于分布式电源的结构特征与控制方法不同于传统发电机,传统方向元件的灵敏性大大降低甚至存在误判的可能性。以逆变型电源接入配电网为例,提出一种新的方向判别元件。通过限制逆变型电源接入位置实现短路电流性质区分;设置电流整定值,将各保护进行分类并采用不同的方向判别逻辑,仅根据短路电流与整定值之间的大小关系,便能准确区分正、反方向故障。     

基于选择不同暂态阻抗的分布式电源接入容量分析

含分布式电源（DG）的配电网在发生短路故障时,DG注入的电流可能会导致过电流保护误动,因此需要根据电流保护分析DG的准入容量问题。首先分析各个故障点对电流Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ段保护可能产生的影响,提出了基于选择不同DG暂态阻抗的计算最大接入容量的方法。对于电流保护Ⅰ段采用分布式电源的次暂态阻抗,对于电流保护Ⅱ段和Ⅲ段则采用分布式电源的暂态阻抗,得出了DG最大容量的约束条件,最后通过仿真说明了该方法既符合DG实际的暂态过程,又能在满足现有电流保护不误动的条件下得到DG的最大容量。     

基于状态估计的含分布式电源树状配电网故障测距算法

多电源配电网的故障定位和测距对快速排除故障、提高供电可靠性具有重要意义。以含分布式电源(DG)树状配电网的区间定位为基础,按区间特性将配电网分为两电源区段和单电源区段,建立故障等值回路与其相应的微分方程和最优估计离散模型。以电源端口电压电流、各FTU电流为输出量,以故障距离为状态量,利用强跟踪的卡尔曼滤波器算法求解最优估计离散模型,跟踪相间短路故障测距。通过搭建含DG的树状配电网,分析负载、故障点过渡电阻对故障测距结果的影响。算例分析表明,该算法跟踪速度快,受初值的影响小,不受DG接入位置和数量的影响,不受故障点过渡电阻的影响,受负载和树状分支结构影响较少,测距精度满足工程精度要求。     

考虑继电保护动作的分布式电源在配电网中的准入容量研究

分布式电源(distributed generator,DG)接入系统会引起保护检测电流的变化,从而影响继电保护的保护范围。讨论在满足继电保护可靠动作的前提下,配电网(distribution network,DN)允许接入的分布式电源的最大功率(容量),提出一种考虑配电网保护动作和分布式电源短路电流衰减特性影响的DG准入容量的分析方法,并讨论了单个电源和多个电源接入配电网时的接入点、接入方式及线路参数等对准入容量的影响。分析表明,不改变配电网的原有保护配置的情况下,DG准入容量很小。对此,提出一种仅少量改动配电网保护就能有效提高DG准入容量的方法。最后,对一个10kV配电系统进行了分析计算,验证了提高DG准入容量方法的有效性。