分布式光伏电源对配电网短路电流影响的仿真分析

为应对分布式光伏电源接入配电网的挑战,从分布式光伏并网逆变器的电路拓扑和控制策略出发,仿真分析了并网逆变器在配电网发生三相相间短路故障、两相相间短路故障以及分布式光伏电源不同出力时输出电流的变化特性,同时仿真分析了逆变器自身绝缘栅双极型晶体管(insulatedgate bipolar transistor,IGBT)器件开路、交流侧单相断线故障时输出电流的变化特性,得出无论配电网发生三相或两相短路,由光伏供出的短路电流都不超过其额定电流的1.5倍的结论,并对逆变器自身故障的保护提出了要求。     

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。     

基于三相对称的光伏逆变器输出短路电流研究

采用光伏并网逆变器输出对称三相正弦交流电流为控制目标的电压电流控制策略.并与恒功率控制策略进行对比分析,论证了电网故障时采用对称三相电流输出控制策略的优越性。在该控制策略基础上基于瞬时功率理论推导得出光伏并网逆变器输出有功无功与d,q轴电流分量的关系解析式,根据坐标变换理论,推导确定了光伏并网逆变器输出短路电流的峰值与光伏并网逆变器输出有功无功及电网电压正序分量间的函数关系式。通过软件仿真验证了所提基于三相电流对称的光伏逆变器输出短路电流计算方法的可行性,并搭建了实验电路进一步验证了推导的光伏并网逆变器输出短路电流峰值表达式的正确性。     

分布式光伏逆变器对配网继电保护的影响

智能配电网的重要特征之一是能够友好接入高渗透率的分布式电源,分布式光伏发电在配电网的大量接入对现有继电保护的影响值得研究。基于Matlab/Simulink以及DIg SILENT仿真软件建立了三相单级光伏并网系统的详细模型。通过某30 k W光伏逆变器出口三相短路试验,对一个光伏发电渗透率为20%的实际配电网仿真研究分布式光伏逆变器对短路电流的贡献,进而研究对配电网继电保护的影响。研究结果表明,由于光伏逆变器电流内环采用了限幅环节,光伏发电提供的短路电流在1.2倍的额定电流以内,在渗透率较低(小于20%)的情况下,对继电保护的影响很小,不需要改变配电网现有继电保护配置,不需要修改定值。     

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。     

含DG的配电网闭环运行SFCL最佳位置分析

分布式电源的并网影响了配电网的可靠性.为更有效地限制有分布式电源时的故障电流,探讨为超导故障限流器寻找最佳位置.在MATLAB中对环形配电网中不同位置发生三相短路进行了仿真,通过仿真的数据确定了在含有分布式电源的环形配电网中超导故障限流器的最佳安装位置.     

光伏并网系统故障二次谐波产生机理及其对变压器保护的影响

光伏发电系统通过逆变器矢量控制并网,其短路暂态特性异于传统电源。电网发生故障时,光伏系统输出电流中可能含有二次谐波,接入弱电网时二次谐波的影响不可忽略。以光伏并网发电系统对称故障条件为例,首先分析基于锁相环的三相并网逆变器单频率输入双频率输出的现象产生机理。其次在综合考虑并网控制及系统低电压穿越策略切换的影响基础上,分析故障暂态过程中电流二次谐波产生机理并推导二次谐波解析表达式。指出在变压器区内故障时光伏并网系统产生的二次谐波可能威胁变压器差动保护的可靠性。最后基于PSCAD/EMTDC仿真验证理论分析的正确性,为后续光伏发电系统接入后的电网继电保护适应性分析提供参考。     

光伏逆变器对称短路电流特性及等效模型研究

随着光伏发电渗透率的提高,其短路电流特性已经无法忽视。详细阐述了单级式光伏逆变器的拓扑结构、数学模型及并网控制,提出了一种基于无功电流注入的低电压控制策略。在此基础上定性分析了光伏逆变器对称短路电流特性,通过电流环控制参数设计并忽略直流电压的动态过程将其简化为受控电流源。最后,基于DIgSILENT/PowerFactory建立了详细的单级式光伏发电系统电磁暂态及受控源等值模型。仿真结果表明:当并网点电压因对称三相短路故障而导致轻度跌落或重度跌落时,电压环的动态响应是可以忽略的;当发生较深跌落但尚未使逆变器过流时,逆变器输出电流的暂态特性主要受有功电流影响;控制策略切换前后逆变器输出电流相位将发生偏移。实例分析验证了简化模型的有效性,为深入研究逆变型接口电源的故障特性奠定了基础。     

考虑分布式光伏低电压穿越的配电网改进短路电流计算

分布式光伏电源规模化并网使传统的短路电流计算方法不再适用。文中通过对光伏电源的并网点电压和故障输出电流进行定量分析,改进了考虑低电压穿越策略的光伏电源故障等效模型,使其更适用于实际工程计算。在此基础上利用叠加原理将配电网短路故障等效电路分解为电源不突变网络和电源突变网络,提出了改进的含分布式光伏电源配电网短路电流计算方法。通过对算例的仿真计算和数据分析,验证了所提方法的准确性和时效性。     

新能源并网对配电系统继电保护影响分析

以光伏电源接入配电网为研究对象,通过等效思想理论分析光伏电源并网对配电系统继电保护影响,在Matlab/Simulink中建立了光伏并网系统及配电网模型,仿真结果表明,系统电源侧及光伏电源所在馈线上游发生短路故障对配电网继电保护装置无影响;所在馈线下游发生短路故障使得上游短路电流减小,导致继电保护拒动作,下游短路电流增大,导致继电保护误动作;相邻馈线发生短路故障对该馈线继电保护无影响,使光伏电源所在馈线上游短路电流增大,导致继电保护误动作,验证了理论分析的准确性。     

配电变压器容量对配电网投资费用的影响

介绍了住宅小区配电网建设投资费用的组成及量化分析方法,通过算例分析了配电变压器容量对小区配电网建设投资成本影响的规律。结合某住宅小区配电网的规划,计算了优先选用的配电变压器容量值。     

对我国配电网建设及其关键技术的思考

回顾近30年来我国配电网建设的情况,指出在考虑配电网的建设模式时要注意到我国幅员辽阔、配电网区域性差别较大的特点,将智能配电网建设视为一项长期艰巨复杂的任务,根据需求演变和技术发展水平,制定系统性、有计划、有步骤的实施方案。此外,分析了我国当前配电网建设所面临的困难以及未来影响可能较大的部分关键技术。     

基于广义节点的配电网区域控制划分

由于配电网节点和线路数多,所以为了更好地实现配电网集中式差动保护,有必要将电网进行分区控制,以适应集控中心对信息采集和处理的要求。将配电网转化成带权的广义节点的网络,然后从图论的角度对配电网进行抽象,根据各广义节点间的拓扑结构来进行分区。通过利用"吸收法"对电网抽象图模型进行不断的简化和解环处理,最终将复杂电网分割成若干个广义节点的集合,即分割成若干个控制区域。     

逐步实现配电自动化探讨

配电自动化在我国尚处于摸索阶段,是当前城市电网建设的重要课题。文章简要探讨了配电 自动化的基本功能,网络实现配电自动化的条件,网络及负荷采用配电自动化的必要性。     

从国内外建设经验探讨广州配电自动化建设模式

以配电自动化的组成和发展为起点,对国内外配电自动化的发展特点、应用情况和实现效果进行评述;通过分析广州电网不同供电区的特点和建设配电自动化的效益,提出广州配电自动化建设的模式和原则,即中心城区和市区配电自动化主要以电缆网自动化、开关房智能化改造和环网柜建设为主,市郊区可在环网率稍高的部分架空线实行架空自动化工程,农村地区实施配电自动化则无效益;应采取电网分区、功能分层、时间分步的建设原则。     

GSM应用于配变监测的研究

针对配电网中配电变压器分布分散的特点,提出一种应用GSM通信技术实现配变监测的新方案。文中对GSM通信的方式、特点以及相应的GSM模块进行分析和介绍,并以所开发的GSM配变监测系统为例,结合工程实践,详细阐述了系统的运行原理及其实现。该方案较好地解决了分散配变的管理问题,并可为配网自动化系统提供更完善的数据。     

分布式电源并网对配电系统的影响研究

分布式发电作为一种经济、环保的发电技术在世界范围内快速发展,针对分布式电源的多样性,对在实际电网中应用的分布式电源的特点及结构综述。从分布式电源并网运行的角度,重点分析分布式电源并网对配电系统的频率、电压、电能质量、电网损耗、继电保护、可靠性、电力市场、输电能力等方面产生的显著影响,充分说明妥善解决好并网运行影响,将是分布式电源健康快速发展的关键,对我国能源结构调整、实现可持续发展具有重要现实意义,最后提出消除负面影响的措施,对于电网经营企业应对分布式电源的接人具有重要的参考价值。     

基于威布尔分布的可靠性寿命分布模型的建立

威布尔分布在产品的可靠性分析中起着越来越重要的作用.本文针对当前基于指数分布的可靠性分析存在的不足,提出了一种基于威布尔分布的可靠性寿命分布模型,重点对模型的参数进行了估计,对两参数威布尔分布的极大似然估计进行了理论推导,得出了寿命分布模型中参数的似然方程.只要给定故障数据,即可利用该模型得到可靠性参数,并进一步得到产品的可靠性分布模型.     

基于通用分组无线业务(GPRS)通信技术的配电变压器监测和管理系统的应用

文章针对配电自动化通信系统对数据传输可靠性和实时性等方面的要求,提出用无线通信方式弥补传统配电网自动化系统通信方式的不足。对通用分组无线业务(GPRS)技术的发展进行了概述,阐述GPRS技术的优越性与可行性。分析我国配电网的发展及其存在的问题,提出一种基于GPRS技术的配电变压器监测系统。实践证明该系统具有实时性、传输速率快、可靠性高、费用低等特点。     

面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究

为了更好地帮助配电自动化系统规划设计,依据对供电可靠性要求的不同将供电区域划分为六类。从配电自动化主站、终端、通信和继电保护几个方面对配电自动化实现技术进行了梳理和归类。提出了依据城市规模选择配电自动化主站类别、依据区域类别配置配电终端、通信和继电保护的配电自动化系统差异化设计原则。结合全国城市供电可靠性统计数据,对各类区域的差异化规划原则的可行性与合理性进行了分析和论证。给出了一个具有590条馈线的中型城市配电自动化系统的规划实例,对所提出方法的应用进行了详细的说明。