光伏电源接入对继电保护及重合闸的影响与建议

为分析光伏电源接入对继电保护及重合闸的影响,在PSCAD仿真平台上,建立光伏并网发电系统模型,仿真出光伏电站故障电流。通过对不同故障点故障时保护的动作行为进行分析,总结出光伏并网对保护及重合闸的影响。光伏电源的接入可能造成保护的拒动、误动,降低重合闸成功率。在仿真分析基础上,提出保护配置方案及定值整定建议。     

解决分布式电源接入后三相一次重合闸应用问题的研究

随着分布式电源在配电系统的大量投入,致使原有的单电源放射状供电网络中的三相一次重合闸存在可能无法使用的问题。以分布式电源接入单侧电源的110 kV终端变电站为例,分析了分布式电源接入对变电站进出线路自动重合闸装置的影响,在此基础上提出通过进线线路功率方向元件动作跳开分布式电源接入断路器的方法来解决自动重合闸装置的应用问题。     

分布式电源接入对继电保护的影响及改进措施探讨

分析了分布式电源接入对短路电流的影响;讨论了其在不同位置接入时对配电网继电保护配合的影响;阐述了短路限制器对配电网继电保护的作用,引入电力电子开关使其仅在故障时限流,使保护装置正确动作;同时分析了重合闸的改进措施,通过改变原有配电网继电保护与重合闸的配合方式,采用前加速与后加速相结合的配合方式使分布式电源在故障发生时可以快速解列,并在分布式电源侧配置检同期重合闸以保证分布式电源正常的并网运行。     

关于重合闸端子的选用问题

在大接地电流系统中,线路如果发生单相接地故障,可采用零序过电流保护切除故障,并起动重合闸,在一定条件下进行一次重合,即:零序保护判别故障后,将信号通过重合闸回路的端子送给重合闸,由它的出口动作跳闸。然而,通过不同的端子,重合闸将表现不同的功能。重合闸现有4个端子,分别表示为N、M、R、Q 端,其中:N 端接本线和相邻线非全相运行时不会误动作的保护;M 端接本线非全相运行时会误动作需加以闭锁的保护;R 端接入不需要起动重合闸的保护;Q 端接入不论何种故障时都必须切除三相,进行三相重合的保护。零序保护一般有4个动作段,每一个动作段都可以与重合闸4个端子中的任     

电力系统重合闸动作时限的选择

1.引言 电力系统中重合闸动作时限的选择是否恰当,关系到供电的可靠性及电网运行稳定性的问题。为了缩短停电时间,重合闸动作时限应尽可能短,为了提高重合闸功率,又必须考虑故障点的绝缘强度是否来得及恢复,断路器操作机构是否恢复到能够重新合闸的情况。根据运行经验,重合闸动作时限一般取0.5～1.5s。     

输电线路二次自动重合闸方案的设计与验证

目前220 kV及以上电压等级线路二次重合闸的必要性与可行性研究尚无完善的技术路线,对于二次重合闸成功与否的影响因素缺乏深入研究,仅将其简单地归结为时间延迟的长短是不够合理的。针对这一问题,以东北电网220 kV及以上电压等级输电线路为研究对象,通过其历史故障信息、重合闸动作情况、以及手动强送结果的梳理和分析,论述了输电线路采用二次自动重合闸的必要性。然后,分析了输电线路重合闸成功与否的影响因素,解析了二次重合闸的时序动作过程。最后,设计了二次自动重合闸的重合方式、整定延时和动作逻辑,形成了较完善的二次自动重合闸方案,并进行了仿真验证。结果表明,所提出的二次自动重合闸方案对220kV和500kV电压等级线路具有良好的适应性。     

线路保护二次重合闸间隔时间的分析与探讨

解决线路出现短时重复故障情况下保护二次重合闸不动作的问题.分析发现该问题的原因是二次重合闸的间隔时间过长.从断路器储能过程及保护重合闸的充电方面进行分析,采取了取消断路器储能时闭锁重合闸回路和修改保护装置重合闸充电逻辑的改造措施,并通过设计的断路器储能过程的模拟二次回路开展验证.试验结果表明:按照躲过断路器储能时间来整定重合闸充电时间,能够大幅减少线路保护二次重合闸的间隔时间.     

分布式电源对电网继电保护的影响及对策

介绍了分布式电源建设对电网继电保护的影响,指出分布式电源上网可能导致保护不正确动作、重合闸不成功等问题;从DG接入点、连接方式、自动解列装置配置、定值配合等方面入手,给出了可行的避免DG接入影响继电保护的对策,并重点详述了实现解列重合闸的5种方法,指出规划大容量分布式电源上网并网点的重要性。     

分布式电源接入对变电站距离保护及重合闸的影响

为研究分布式电源对所接入变电站继电保护的影响,以DG接入单电源配电网的110 kV终端变电站为例,以故障点是否出现在系统电源进线段为切入点,通过分析DG接入对变电站线路短路电流增量的影响以及线路故障尚未切除时DG能够满足暂态稳定运行时间的长短,进而研究分布式电源的不同容量、不同接入方式对所接入变电站原有三段式距离保护及重合闸的影响,并通过EMTDC/PSCAD仿真加以验证。结果表明,分布式电源对所接入的变电站距离保护的影响主要取决于DG容量的大小及故障时DG失稳时间的长短,对重合闸的影响主要取决于故障点是否出现在系统电源进线段。     

分布式电源对配电网重合闸的影响及对策

分布式电源并网,使传统的配电网结构和机理发生改变,对配电网重合闸也会产生重大影响。文章通过分析分布式电源在重合闸动作时所产生的两种威胁,提出改变原有保护和重合闸的配合以及断路器联跳的应对措施,并利用MATLAB/SIMULINK对其进行仿真验证,证明了该应对措施的有效性。     

计及不确定性的分布式光伏接入配电网极限容量评估

针对分布式光伏大量并网导致的配电网电压越限风险增加的问题,分析了不同天气类型下光伏出力特性,提出了基于光伏出力波动特性的广义天气类型聚类划分方法和基于净空理论的光伏出力时间序列模型构建方法。所构建的模型能反映实际光伏出力的时序性和波动性,建立了基于各时段节点电压越限概率与严重度函数的系统电压越限风险评估指标,据此提出采用混合逼近法求解配电网中分布式光伏的极限接入容量。最后,以典型IEEE33节点配电系统和南方电网某地区实际线路为例,分析了不同负荷特性、负荷水平和线路类型下的系统电压越限风险,从这三方面分别对分布式光伏接入配电网的极限容量进行评估。     

具备LVRT能力的光伏接入配网对重合闸的影响及对策

在实现光伏电站低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)的基础上,分析了光伏电站接入配电网LVRT对前加速自动重合闸的影响。根据故障发生的位置不同,基于时域分析对LVRT和前加速自动重合闸的延时进行整定,提出了光伏电站LVRT与前加速自动重合闸的配合方案。该方法能够解决前加速重合闸重合时间与LVRT时限不匹配,导致并网点电压二次跌落和瞬时性故障发展成为永久性故障的问题。通过在电磁暂态仿真软件(Power Systems Computer Aided Design,PSCAD)中建立仿真模型,在10 kV配电网中验证了所提方法的有效性和正确性。     

一种分布式光伏选线定容的二阶锥规划方法

在满足大容量分布式电源多馈线接入并被全部吸纳的前提下,协调好各接入点位置与用户需求之间的关系对于智能电网规划是十分必要的。协同考虑分布式光伏的规划设计要求以及含分布式电源的配电网重构方法,提出一种分布式光伏选线定容的新方法。在分布式光伏总容量确定而接入馈线、各馈线接入位置及容量不确定的情况下,构建基于Distflow潮流方程约束的规划模型,并采用二阶锥松弛技术转化为可解的混合整数二阶锥规划模型,以优化得到分布式光伏接入的最优规划方案以及该接入方案下配网的最优重构结果。通过多个算例进行分析比较,验证所提方法的正确性和有效性。     

一种矩阵化描述的分布式光伏准入容量计算方法

针对配电网大面积接入分布式光伏的准入容量计算问题,考虑电压稳定和区域太阳光能量的分布,首先分析了分布式光伏接入对配电网的影响。然后用自定义矩阵导出电压约束,提出一种矩阵化描述的准入容量计算方法,避免在应用电压约束进行准入容量计算时的潮流迭代问题。采用通用的数据结构和矩阵化的描述,便于计算规模的扩展。采用遗传算法计算各节点准入容量,得出以电压为约束的准入容量值。最后以IEEE11节点系统为例对提出的方法进行了仿真计算,分别得到分布式光伏无额外限制接入、按距离均匀分布接入和按节点均匀分布接入三种情景的准入容量,进而提出适用于大面积分布式光伏接入配电网的原则。     

基于三相不平衡的分布式光伏接入配电网的优化配置研究

为了准确分析分布式光伏接入导致的配电网不平衡,针对配电网三相不平衡,给出了一种基于分布式光伏接入配电网的优化配置。选择三个目标函数(光伏容量比、系统网络损耗、电压稳定裕度),并且建立考虑三相不平衡的分布式光伏多目标优化配置模型。为了解决粒子之间互不占优的问题,使用最小角度的多目标粒子群算法求解,通过算例验证模型和方法的有效性。结果表明,配电系统三相不平衡得到了有效改善。所做研究工作为我国分布式电源接入配电网的发展提供了参考和借鉴。     

考虑分布式光伏和电动汽车接入的配电网空间负荷预测方法

针对大规模分布式光伏和电动汽车接入配电网对空间负荷预测影响的问题,提出一种考虑远景年屋顶分布式光伏饱和安装、大规模电动汽车参与V2G的城市配电网空间负荷预测方法。区分不同小区,依据相应的容积率和可利用率系数计算屋顶光伏饱和安装面积,结合历史辐射值数据计算光伏出力。基于改进型停车生成率模型预测停车需求,结合日行驶里程、停车特性和充放电策略,建立电动汽车V2G负荷预测模型,利用蒙特卡罗仿真得出V2G负荷时空分布情况。采用改进型负荷密度指标法,实现对考虑时序的配电网传统日负荷的预测。以某规划区为例,预测结果表明:屋顶分布式光伏和电动汽车V2G对配电网空间负荷预测结果影响较大,且对不同小区负荷影响的程度不同。     

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。     

主动配电网中考虑空间与时间相关性的分布式光伏并网规划

在考虑光伏出力空间与时间相关性的基础上,利用机会约束规划方法建立了主动配电网下计及光伏总费用、电网运行成本、主动管理费用的多目标分布式光伏并网规划模型。首先建立不同类型光伏出力的空间与时序概率模型,并引入随机变量。当光伏出力为空间概率模型时,利用等概率转换原则与Cholesky分解技术处理随机变量在空间上的相关性;当光伏出力为时序概率模型时,利用舍选抽样法处理随机变量在时间上的相关性并形成样本矩阵。最后在求解模型时采用一种随机模拟技术与基于粒子群算法的布谷鸟算法(CAPSO)相结合的混合智能算法进行求解。选取IEEE33系统进行算例分析,仿真结果表明,该模型提高了分布式电源并网渗透率,同时降低了主动配电网规划过程中的综合经济成本。     

基于参数识别光伏接入配网永久性故障判别方法

为了解决光伏系统接入配电网前加速自动重合闸重合于永久性故障的问题,提出了适用于光伏接入配电网的三相重合闸永久性故障判别方法。该方法以线路瞬时性故障为参考模型,通过建立线路故障线模分量数学模型,采用最小二乘算法识别线路相间电容,根据相间电容识别误差大小建立了永久性故障识别判据。当线路发生瞬时性故障时,识别值与实际值接近;而当线路发生永久性故障时,识别值与真实值差异较大。通过在PSCAD下建立仿真模型,对光伏接入配电网线路发生瞬时性故障和永久性故障进行仿真。仿真结果表明,该方法能够正确识别光伏接入配电网线路的故障类型,从而验证了该方法的正确性与有效性。     

考虑多种调压措施的分布式光伏消纳能力研究

随着分布式光伏的大量并网,电压越限成为限制其大量接入的重要因素。针对光伏接入引起电压越限的情况,研究了多种调压措施对配电网光伏接纳能力的影响。首先,从电压不越限、潮流不过载等约束条件出发,建立了分布式光伏消纳模型。其次,分析了加入调压措施对分布式光伏消纳能力的影响。最后,采用试探法求解了不加调压措施前和加入调压措施后光伏的最大准入容量。以IEEE33节点配电系统为仿真算例,分析了限制各个节点光伏容量增加的原因。仿真结果表明,考虑调压措施可以有效地提高分布式光伏的消纳能力,避免电压越限的发生。