含大容量分布式电源的配电网继电保护影响分析和保护方案研究

分布式电源的接入使配网由单电源变成多电源结构,当线路或母线发生短路故障时,含大容量分布式电源配网产生的短路电流会对原有保护配置产生影响,造成保护装置拒动或误动。对在未接入和接入DG的配网结构下,相同点发生短路故障时流过各保护装置的短路电流大小和对保护的影响进行了研究,对含DG的配网重合闸方式进行了分析,并提出了一种新的保护方法。     

含分布式光伏及储能变流器的微网故障特征与保护

在并网时,微网中所含的分布式电源可能包括恒功率控制的光伏变流器或电流下垂控制的储能变流器,其中传统电流下垂控制的储能变流器在电网电压跌落时所输出的较低的故障电流,以及可能会出现的功角失稳现象都为其故障保护带来了困难,而基于滞环控制的改进电流下垂控制可以使其在电网故障时保持功角稳定,同时具备低压穿越能力,给故障电流带来新的特征,有利于故障检测以及保护判据的配置。本文考虑变流器的低压穿越特性,分析了含分布式光伏及储能变流器的微网内部不同位置发生故障时的电流特征,利用正序电流故障分量与母线正序电压故障分量的相位差来判断故障方向,并提出基于EtherCAT工业以太网的集中式保护方案。最后,通过仿真与实验验证了所提方案的可行性。     

分布式电源对配电网电流保护影响的仿真研究

越来越多的分布式电源(DG)接入配电网,这将影响系统原有的保护配置。本文首先介绍了未接入DG前配电网保护配置情况,并详细分析了DG的接入对配电网原有电流保护的影响。然后利用PSCAD/EMTDC搭建了实际配电网、分布式电源和电流保护模型,通过对DG不同接入位置和接入容量下的仿真分析,验证DG对原有电流保护的影响,为DG接入配电网保护配置方案的改进提供参考。仿真结果表明:DG容量越大对配网电流保护的影响越大,DG接入点越靠近馈线末端对本馈线电流保护的影响程度越大。     

基于光伏并网的网源协调保护配合方法研究

针对光伏并网后对原电网结构的改变,对光伏电源本体保护在光伏电源接入后发生短路时的故障特性问题展开了一系列研究和分析,通过将理论和仿真结果结合,对光伏并网后对电网电流保护所产生的作用进行说明,深入研究了孤岛保护、光伏低电压穿越两者与自动重合闸间的配合关系,指出并网后故障位置的不同以及光伏并网位置差异对系统保护所产生的影响,最后给配电网保护提出配置方案。     

接入分布式电源配电系统新型继电保护应用

分布式电源接入配电网后,传统单电源辐射状的配电网络将变为多电源系统,改变了配网原有的故障电流水平和方向,这对传统配电网保护带来了拒动、误动、灵敏度降低和重合闸失败等问题,使得配网中常用的电流三段式保护无法满足要求。本文首先总结了传统配电网继电保护配置,通过建立配电网含不同容量不同位置分布式电源和不含光伏电源的PSCAD/EMTDC模型,比较短路电流,分析对原有保护配置的影响。通过应用新型继电保护,提高接入分布式电源配电网的可靠性及稳定性。     

基于RTDS的光伏接入配电网故障特征研究

随着光伏在配电网渗透率的不断提高,光伏电源故障特征的研究对于配电网的保护控制尤为重要。通过建立光伏并网系统的暂态模型,研究了分布式光伏电源的暂态特性并给出了其电磁暂态全电流方程。利用实际光伏并网控制器,搭建了基于RTDS仿真平台的实时混合仿真系统,通过该系统验证了具有低电压穿越能力的单极式光伏在不同故障情况下的暂态全过程,分析了不对称故障下分布式光伏电源低电压穿越期间的谐波特性。通过理论分析和实验验证全面阐述了光伏电源的故障特征,为光伏接入配电网的故障电流计算及保护整定提供了参考依据。     

含逆变型分布式电源的配电网保护系统研究

为研究分布式电源的故障穿越运行能力以及大电网解列后与重要负荷重构自愈的运行能力,对逆变型分布式电源(inverter-based distributed generation,IBDG)的故障外特性进行分析,提出了计及IBDG故障特性影响的配电网过电流保护整定计算方法。针对现有配电网的重合闸前、后加速配置及馈线保护切除故障策略,提出适合IBDG接入并能实现其故障穿越运行的馈线保护改进措施。利用MATLAB/Simulink仿真软件对系统进行故障仿真,仿真结果表明该改进方案能够解决IBDG接入后对配电网保护选择性方面带来的问题。     

具有LVRT能力的光伏并网系统故障特性研究

具有低压穿越能力的光伏电站接入电网给保护带来一系列挑战,而故障特性分析是光伏电站保护配置的前提。首先,通过数学推导分析了影响光伏系统短路电流的主要因素。其次,基于PSCAD/EMTDC软件仿真得到了光伏系统随低压穿越能力、光伏系统运行工况、接入电压等级、故障类型、光伏系统联络线X/R、逆变器类型等因素不同时其短路电流的幅值和衰减特征。最后,分析得出具有低压穿越能力的光伏电站故障期间能够提供持续的幅值有限的故障电流,并且故障特性与现场多种因素有关。光伏电站在接入电网保护配置时应根据实际充分考虑这些情况,以提高光伏电站保护装置动作的可靠性。     

分布式电源接入对配网继电保护的影响研究

当分布式电源从非系统母线接入,其电源容量超过一定值时,会引起保护装置的误动,使保护装置失去选择性。本文详细分析了分布式电源的接入对配网继电保护的影响,建立了分布式电源接入模型,给出了受分布式电源影响的继电保护装置的配置原则和保护整定值的计算方法,为研究分布式电源接入配电网的规划设计以及配网受影响的继电保护的重配置和重整定提供了理论依据。     

含高比例分布式光伏的中低压配电网继电保护方法研究

分布式光伏的接入导致中低压配电网原有的继电保护可靠性降低或失效,因此在分析分布式光伏对故障特性影响机理的基础上,提出适用于含高比例分布式光伏的配电网继电保护新方案。建立了含高比例分布式光伏配电网的等效模型,分析了故障后电气分量分布特性和分布式光伏容量、电气位置对故障分量的影响规律,并提出保护配置和保护判据整定方法。通过MATLAB仿真平台对三相短路故障工况进行了仿真测试,结果表明所提出的保护方法能准确可靠切除故障,具有良好的选择性和灵敏性。     

微网对配电网保护的影响分析

为解决分布式电源接入微网后对微电网保护的影响,针对微网中分布式电源的特点,建立微网仿真模型。在仿真模型的基础上,分析微网并网后分布式电源对配电网保护的影响。根据分布式电源与保护的位置关系,讨论当线路不同位置短路时,分布式电源产生的流过保护的故障电流大小和方向。根据故障电流的特点,得出微网接入配网时对配电网保护的影响。     

含分布式电源的配电网继电保护配置改进

分布式电源（distributed generation,DG）的接入将会使配电网由单侧电源辐射状网络变成多端电源网络,使得配电网的潮流分布发生改变,进而导致配电网原有的继电保护不再具备可靠性。分析了DG的接入对配电网原有继电保护的影响,提出了方向纵联保护结合定时限过电流保护的方案来完成对故障的隔离与恢复供电,此方案可以解决DG的接入给配电网保护带来的影响,也使得DG的利用率得到提高。最后利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对10 kV配电网进行了建模仿真,验证了保护方案的有效性。     

基于高比例光伏接入低压系统的电压控制研究

大规模高比例光伏发电接入低压配网系统后,将极大可能引起系统潮流逆向,导致系统各节点电压越限和系统损耗增加,首先利用低压配网系统的线路参数和拓扑结构,对低压配网系统中的电压-有功和电压-无功进行了灵敏度分析,推导了分布式电源接入对配网系统节点电压的影响,以此提出了含高比例光伏并网的低压配网系统无功裕度评价方法.为了降低光...     

含分布式电源的配电网保护改进方案综述

由于分布式电源(Distributed Generation,DG)的接入,配电网原有保护的动作特性发生了变化,原有保护很难继续适用于含DG的配电网。为了保障配电网的供电可靠性,充分发挥DG的潜力,有必要对含DG的配网保护方案进行研究。在简略分析DG接入配网后对原有保护影响的基础上,对含DG的配网保护改进方案进行了全面地综述研究,并对其进行分类,主要包括限制DG的准入容量、改进的自适应保护方案、基于通信技术的故障定位、孤岛检测和孤岛划分。分析了各改进保护方案的原理和特点,说明了其优缺点,最终指出了含DG的配网保护发展方向,对含DG的配网保护的研究有一定参考价值。     

考虑含光伏接入的配电网故障特性研究

光伏并网系统接入配电网后,将会改变传统配电网的辐射结构,导致配网故障后相关电气量发生改变。针对光伏接入后对配电网故障暂态带来的新问题,通过PSCAD/EMTDC仿真软件,搭建了10 kV含光伏接入的配电网模型,从配电网短路故障位置、渗透率和故障类型3方面分析了光伏接入对配网故障短路电流的影响。仿真结果表明,光伏电源的接入会改变配电网的故障电流暂态特性,并且高渗透率接入时影响愈发显著。     

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。     

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。     

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。     

低压分布式光伏接入应对研究

低压分布式光伏接入微电网中,电压等级低,存在状态感知能力不足的缺点。为提高低压分布式光伏自动化水平及对输配电网的支撑能力,首先分析低压分布式光伏接入现状中存在的问题,提出低压分布式光伏在一次设备、二次设备及信息安全方面的配置要求,其次建立多种“APP+”的分布式光伏典型配置方案,并构建低压分布式光伏控制系统架构,最后针对不同的低压分布式光伏配置要求,确定不同具体措施。     

分布式电源接入对配网过电流保护的影响

分布式发电接入中低压配电网使传统配网成为有源配网,对继电保护提出了新的挑战。本文围绕有源配网继电保护问题展开研究,分析了有源配电网故障电流的特征以及DG接入对传统保护和安全自动装置运行的影响,并结合国内外主要的标准和技术规程,综述了当前主要的解决方案。最后以典型的辐射状配电网为算例,利用ETAP软件建立仿真模型,研究双馈风机接入配电网后潮流和短路电流的变化以及反时限保护的动作情况。结果表明,高渗透DG接入后,潮流双向流动,短路电流变化复杂,反时限保护较难满足要求,有必要利用微网技术,构建更为完善和智能的有源配网保护体系。