基于现实的微电网保护方案研究

随着新能源建设的快速发展微电网应用愈发普及,其在分布式电源的管控中发挥着巨大的作用。但鉴于微电网诸如潮流双向流动、电网容量小等特点,使微电网的保护难度较大。因此研发和微电网特点相适应的电网保护方法是十分必要的。本文结合微电网的应用特点,采用了基于通信的微电网集中保护方案,并配置了本地保护方案作为补充,最终对具体的微电网进行了配置,获得了较为理想的保护效果。     

微电网发电备用配置优化问题

作为反映微电网发电容量充裕性的重要指标,微电网不可再生分布式发电备用(简称发电备用)配置与微电网运行可靠性与运营经济性密切相关。针对微电网中可再生分布式发电与负荷需求的高度不确定性,将微电网备用分为外部与内部两类备用,前者为大电网参与微电网备用(简称大电网事故支持备用),而后者则包括发电备用、储能、低电价与高赔偿两种可中断负荷。为兼顾微电网运行可靠性与运营经济性,提出微电网发电备用配置优化问题,并从模型建立与求解两个方面对该问题进行较为全面的评述。强调为提高微电网发电备用配置的经济性,需要充分利用微电网各类备用之间的经济互补特性,以量化指标反映微电网各类备用的配置成本与调度风险,并以两者之和最小为目标函数来优化发电备用配置。     

微电网运行控制解决方案及应用

微电网是分布式电源的有效组织形式。它整合了分布式发电和配电网之间的关系,实现了分布式发电的可控,解决分布式发电接入配电网问题。微电网可视为大电网的可控单元,可并网运行也可以孤立运行。讨论了基于三层结构的微电网控制运行方案中采用的IEC61850标准的微电网通信技术、快速响应的微电网动态稳定控制技术、基于经济优化调度的微电网稳态能量管理控制技术。最后介绍了上述技术在实际微电网工程中的应用情况。     

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.     

分布式光伏电站接入系统后的继电保护配置

基于分布式光伏发电的特点,分析了分布式光伏电站接入系统后对继电保护配置的影响.针对西安地区分布式光伏电站经专线接入配电网、T形接入配电网、接入配电室3种典型10 kV接入系统方式,提出相应的继电保护配置方案.以西安地区某9.8 MW分布式光伏发电项目为例,依据配置原则提出保护配置方案,通过保护定值分析验证了所提方案的实...     

分布式发电智能电网的充分式保护原理与方法

分布式发电技术在智能电网中被广泛应用。针对采用分布式发电技术的智能电网保护安全性问题,提出充分式保护原理。新原理与传统保护原理的最大区别在于并不针对同一类故障的所有可能发生形式,而是只针对那些在绝大多数情况下更可能发生的故障形式,提取具有充分代表性的故障特征,并以此为保护方案着力点。传统保护方案对全部理论上即可能发生的故障要求同等的选择性,因此作用前提要求较高,往往表现在过分强调通信及同步环境,多数情况下甚至难以应用。而充分式保护原理则针对实际运行中更容易发生的普遍性故障,首先解决,要求更低,实用性更强。针对分布式发电技术的网络分析了大多数线路故障下均反映出的线路电流幅值特征,在此基础上提出了基于充分式原理的保护方案。仿真证明新方案更适应分布式发电智能电网的保护环境,相比传统保护原理要求更低但可靠性更高。     

含分布式发电的微电网中储能装置容量优化配置

由于分布式发电的随机性、间歇性,含分布式发电的微电网很难满足电网接入的要求。若在微电网中配置合适容量的储能装置,并对其采取适当控制方法,不但可以平滑分布式发电的输出功率,而且可以达到对微电网负荷削峰填谷的作用。提出了应用上下限约束法以及加权移动平均控制法,以满足微电网的接入要求为前提,以最小储能配置容量为目标,对混合储能装置进行容量优化配置的方法。仿真结果表明,所提方法不仅能够使分布式发电出力满足微电网要求,并可以实现对储能容量的优化配置。     

分布式发电与微电网技术初探

微电网是配电网未来发展的一个重要方向,而光伏发电是微电网和分布式发电的重要组成部分。研究分布式发电与微电网技术,将光伏发电应用于其中,是我国电网改造的应有之义。     

一种适用于微电网的分散式自适应过电流保护

针对传统的定流继电保护不能及时响应微电网拓扑结构变化的问题,文中提出一种分散式自适应过电流保护方案。根据微电网的故障特性将微电网中的馈线以分布式电源为中心分为上游区域和下游区域。针对不同区域分别配置基于瞬时继电器的分散式保护法。最后,在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC平台上建立微电网模型,验证所提方法。结果表明,所提方法能正确地切除微电网在不同运行模式、拓扑结构、DG运行状态下的故障,提高了保护的可靠性。     

微型燃气轮机微网技术方案

详细介绍了微型燃气轮机微网系统设计方案。首先介绍了示范工程的冷/电系统结构;然后围绕燃机分组、网架结构、运行方式、保护配合与整定、系统自动化配置等技术问题进行研究,从技术先进性、可行性、经济性、可靠性对比分析了各种可能存在的技术方案;最后针对推荐方案详细说明了系统保护配置与整定的实施建议,以及系统在不同运行工况下的运行方式。研究表明,推荐方案能够满足微网的设计要求,有效提高了系统的供电可靠性,且具备可实施性。     

不依赖边界元件的柔性直流电网反时限过流保护配置方案

现阶段柔性直流电网线路保护大多依赖边界元件，不适用于线路间无明显边界的“网孔结构”柔性直流电网。针对此类电网在远距离输电场景下的线路保护问题，提出了一套不依赖于边界元件的反时限过流保护配置方案。首先，通过分析故障电流的暂态特性，确定了不同故障位置下保护配置的思路。然后，基于保护要求，利用故障电流的波头特征，构造电阻补偿系数保证方案的耐过渡电阻能力，建立了适用于柔性直流电网故障特性的反时限过流保护动作方程，并确定了延时的计算和整定原则。最后，基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了该方案的有效性和适用性。结果表明，所提方案能够准确、可靠地识别故障，具有较强的耐过渡电阻能力。     

一种小电厂并网的保护配置新方案

从保护配置、保护动作分析、保护整定等方面详细分析了小电厂的接入对并网变电站继电保护的影响,提出了一种小电厂在110kV并网变并网时的实用保护配置方案.     

高压电网线路后备保护整定计算简化方案探讨

针对线路后备保护整定计算较难、较复杂以及耗时的问题,总结并分析了国内部分省、网级调度中心220kV线路后备保护整定计算的简化方案,结合国内原则简化的主流思路,面向高压电网的运行特点及保护配置情况,给出推荐的后备保护整定计算简化方案。     

基于突变能量比值的多端柔性直流电网闭锁式纵联保护方案

多端直流电网中的限流电抗器集中配置,直流线路之间边界元件的缺失将使区内、区外故障的辨别变得困难。针对上述多端柔性直流电网,提出了一种基于突变能量比值的闭锁式纵联保护方案。以保护安装处的突变能量作为启动判据检测直流电网中的故障,利用故障前、反行波在换流站两侧的突变能量比值差异构造保护动作判据。双端保护判断完成后,仅需进行逻辑交换即可决定是否执行跳闸。在PSCAD/EMTDC平台上验证了所提保护方案的有效性,仿真结果表明该保护方案能够有效辨别区内、区外故障,并拥有较好的耐过渡电阻能力和抗噪声能力。     

贵阳电网110kV线路优化保护配置及整定计算的探讨

对贵阳地区电网运行现状的分析,针对其110kV线路保护的配置情况和整定计算,提出了优化方案。方案中,通过对110kV线路配置光纤电流差动保护,强化主保护,简化后备保护的整定原则,能够进一步提高110kV线路保护可靠性,有效地减轻维护工作难度,提高继电保护整定计算的工作效率,对运行方式的安排也提高了灵活性。     

基于光电式互感器的220 kV线路和母线保护配置

随着电网的不断发展和完善,高电压、大电网模式已经成为供电的主要方式,特别是随着地区电网网架结构的建设,220 kV线路已经是网架结构中的主要组成部分,因此,不断研究和改进220 kV线路保护的配置和设计,是提高保护系统可靠性的要求,更是确保电力系统安全稳定运行的要求,本文在对二次系统深入分析的基础上,提出220 kV线路保护配置和设计的具体方案。     

750 kV变压器保护配置及整定计算探讨

750 k V电网作为西北地区主网架目前正处于快速发展期。结合750 k V变压器特点,分析了差动保护与各侧后备保护的配置原则及应注意的问题。考虑到750 k V变压器差动保护配置较为完备,明确变压器区内故障主要依靠差动保护切除,而后备保护主要用于反应本侧母线及线路出口故障。协调区外出口附近故障的灵敏性、快速性与选择性的矛盾是变压器后备保护整定计算的关键。在此基础上,提出了750 k V变压器保护的整定方案,并就阻抗保护适用性、差动保护完善、后备保护简化及变压器保护自动整定等问题进行了探讨。本方案已在西北750 k V变压器保护中获得应用。     

云南电网省级传输B网保护子网解决方案

文章主要介绍了传输网管保护子网的概念和作用,分析了基于保护子网方式对电路进行配置的优缺点,结合云南电网省级传输B网现状,提出了取消保护子网的实施方案,同时指出了取消保护子网后网管配置中需要注意的问题.通过取消保护子网,最终增强了电路路由计算的灵活性,提高了通信网故障处理、路由调整的响应速度.     

分接开关可控移相变压器保护配置及故障特征分析

移相变压器是一种经济型的潮流调节设备,可提高电网运行的安全性和经济性。为了实现分接开关可控移相变压器工程化应用,首先,针对电流电压互感器配置情况,提出了移相变压器的主保护配置方案,并分析了各保护元件的保护范围。其次,提出了基于控保协同的差动计算自适应调整策略,可根据分接开关的实时档位实现移相变压器差动保护计算的自适应调整。接着,给出了基于移相变压器差动平衡的各侧电流校验方法,可用于校验电流互感器的接入极性和参数。最后,通过仿真和实际波形,分析了不同故障下和空充时的波形特征以及保护的适应性,并证明了所提方法和保护配置的有效性。