微网保护技术综述

总结了世界典型国家或组织现行标准中对微网保护配置的要求,比较了微网保护与传统配网保护以及分布式电源并网保护的异同,提出了现行技术条件下微网保护配置的难点,并从含微网的配网保护研究以及微网系统自身保护研究两个方面对国内外微网保护研究现状和成果进行了阐述。另外,就含配网保护、PPC点保护、微网内部干/支线保护和微源保护在内四位一体的微网保护的发展进行了展望。     

配网结构优化及配网自动化探讨

论述了配网自动化的基本功能和意义；提出了几种优化配网结构及相应的配网自动化方案，分析了配网自动化通信的主要方式及配电管理系统的构成；对优化配网结构及配网自动化的发展进行了较为深入的探讨。     

基于不同控制策略的微网仿真

考虑微网系统建设成本和运行的灵活性、可靠性,对微网建设初期的接线方案进行了选择。研究了2种微源控制方法,基于微源的不同控制原理建立了微网系统仿真模型,针对计划孤网和非计划孤网中的下垂控制和混合控制进行了仿真分析。仿真结果验证了微网计划孤网的稳定性和孤网控制方法的有效性。任何控制方式下微网再并网时,均需对各微源出力进行重新调整,才能保证微网运行模式的平滑过渡。     

微网技术及其标准体系的研究

为推动微网的持续发展,我国专家牵头召集了国际电工委员会(international electrotechnical commission,IEC)微网标准工作组,并已开始编制微网规划设计、控制运行的国际标准。通过综述现有的国际、国内微网相关标准,总结了现有标准的不足,讨论了编制微网国际标准面临的挑战。IEC微网工作组在规划设计方面,明确了微网的建设目的与应用范围,给出了微网规划设计流程,对资源分析、负荷预测、分布式电源规划、微网评估等方面提出了基本原则;在运行控制方面,对微网运行模式与模式转换、通信以及监控、控制、保护等方面提出技术要求。IEC微网工作组的目的是形成国际认可的微网规划设计以及运行控制技术导则,以提高微网规划运行水平,进一步发挥微网的积极价值。由我国学者主导建立微网国际标准,对推动我国微网建设发展,提高中国在微网领域内的话语权与竞争力具有重要意义。     

微电网结构特性分析与设计

典型微网网架结构是微网能量管理、控制、保护与稳定的基础。在分析微网网架的基础上,根据微网特点将微网分为交流微网、直流微网和交直流混合微网。分析了各种典型微网结构的特点、适用范围,以微网负荷与电源容量匹配为基本原则,同时考虑微网地理特点、接入的配电网结构、运行方式等基本要素研究了微网结构的设计方法,提出微电网结构设计流程。     

高速铁路弓网接触电动力特性

弓网接触压力是弓网系统动态性能的核心参数,弓网电动力是弓网接触压力的一部分,而国内外缺乏关于弓网电动力的研究。因此分析了由弓网电接触引起的弓网接触电动力的机理,考虑了弓网结构及受电弓运动的影响,然后结合滑板–接触线的电气机械材料及几何特性,利用有限元方法分析了拉出值、牵引电流和接触线往复运动等因素对弓网接触电动力的影响,并论证了模型的有效性。结果表明:牵引电流是弓网接触电动力的主导因素,接触线拉出值和接触线往复运动对弓网接触电动力的影响很小;牵引电流I=4kA时,弓网接触电动力可达10.3 N,为弓网接触压力的10%以上;弓网接触电动力随着弓网接触压力提升而减小。     

大型高压格式网的构建设想与关键技术

国外的一些国家采用低压格式网成功地解决了配电网供电可靠性低的难题,可否借鉴低压格式网的思路构建大型的高压格式网值得研究。结合我国已形成的电网模式以及未来电网发展,提出了基于低压格式网思路构建高压格式网的设想,分析了格式网的技术特点和构建条件,论述了构建大型高压格式网的重要意义,研究了高压格式网的计算方法和实现技术等问题。考虑到高压格式网是新事物,提出了需要研究解决的问题及建议。     

微网高渗透率接入后的综合经济效益评估与分析

微网是智能电网的重要组成部分。微电源装机成本偏高,微网技术还不成熟,发展微网的机遇与风险并存。提出了定量评估高渗透率下微网的综合经济效益的新方法。建立了高渗透率下微网的成本与收益的计算模型。将该方法结合我国某地区接入高渗透率的微网为例,评估了典型情况下我国城市高渗透率接入微网的综合经济效益。通过分析影响高渗透率微网经济性的因素,提出了提高微网经济性的措施。结果表明,微网的高渗透率接入将带来可观的经济效益。     

基于比例积分微分控制的微网协调控制建模仿真

针对微网协同控制建模仿真受到运行条件的影响,存在电压波动大、协调控制模式切换频繁等缺点,以提高微网协调控制稳定性为目的,提出了基于比例积分微分控制的微网协调控制建模仿真。根据比例积分微分控制是否影响微网系统的功率盈余,将微网的运行划分为4种模式,通过分析4种运行模式的原理,划分了微网运行模式。在微网协调控制建模仿真流程的基础上,根据微网系统中电源状态信息,计算每一个子微网的初始功率余量,结合每一个子微网实际承担的波动功率,实现了微网协调控制的建模仿真。仿真结果表明,基于比例积分微分控制的微网协调控制建模仿真方法不仅可以稳定微网协调控制的电压,还可以稳定微网协调控制的电流,从而提高了微网协调控制的稳定性。     

接地网腐蚀与防护的研究

在对发电厂，变电站接地网腐蚀现象进行调研的基础上指出了接地网防腐蚀的重要性；对接地网腐蚀机理进行了探讨，对接地网腐蚀的影响因素进行了分析，简要分析了几种接地网防腐蚀方法的特点。     

直流微型电网保护系统的研究现状与关键技术

直流微型电网(微网)的保护技术是确保微网安全可靠运行的重要基础。基于直流微网特点,分析了保护系统设计中的注意事项,阐述了直流微网常见的故障类型,总结了直流微网保护系统的研究现状和关键技术,并对直流微网保护技术的后续研究方向提出了建议。     

适应分布式源即插即用特性需求的微网公共信息模型

为满足分布式源(DR)接入微网后"即插即用"的需求,根据公共信息模型(CIM)扩展导则和微网的特点,进行了微网CIM类扩展,建立了微网CIM模型;针对已经建立的微网CIM,研究了在固定微网网架结构下新增DR引起的已有微网CIM变化.结合以往对电力系统CIM应用技术的研究,初步提出了即插即用DR时引起已有微网CIM变化的自动化实现方法.文中针对微网CIM的研究结果能够适应固定网架结构的微网中DR的即插即用需求.     

微网孤网经济运行研究

建立了含冷热电联产系统的微网经济性数学模型,并将环保因素考虑在内,采用改进的遗传算法对微网孤网的经济调度进行了仿真计算。结合含多种微源的微网案例,给出了微网孤网运行时的具体调度方案,研究结果表明,该模型可有效应用于微网孤网的经济运行特性研究,同时结果显示蓄电池组的优化调度可减少系统的综合运行成本。     

海岛微网建设关键技术研究

回顾了微网技术发展历程及研究现状,分析了微网特点,并从海岛能源需求出发探讨了海岛微电网建设的一些关键技术问题,提出了偏远海岛微网建设指导思想和适合当前国情的海岛微网技术路线、以及研发适合微网设计软件工具和积极开发海岛微网适宜产品的设想。     

一种新型的微网自适应过流保护方法

微网灵活的运行模式给保护带来了严峻的挑战,对此提出了一种新型的微网自适应过流保护方法。以微网三处典型的故障为案例,从并网和离网角度剖析了微网自适应保护应具备的功能。以此为基础,给出了微网自适应保护方案并阐述了集中式微网保护的主从工作机制;提出了三段式自适应保护的过电流整定算法,设计了故障识别流程;基于分析传统过电流保护时限配合在微网保护中存在的弊端,提出了微网自适应保护在并网和孤岛时的动作时限优化方案,结合案例分析了其优点。理论和案例分析表明,所提自适应保护方法能够快速可靠地识别故障区域,满足微网对保护的要求。     

高可再生能源渗透率下的区域多微网系统优化规划方法

高可再生能源渗透率下区域内多个微网之间存在相互支援的可能性,故将微网互联构成区域多微网系统,并通过优化配置区域多微网系统中各微网的分布式电源和储能,将有可能提升微网的经济性。为此,提出了一种高可再生能源渗透率下的区域多微网系统优化规划方法,以区域多微网系统年化综合收益最大化为目标,同时考虑了可再生能源渗透率的要求和各微网之间的相互功率支援,采用免疫遗传算法对各微网内的分布式电源和储能进行优化配置。以IEEE 33节点系统为例,得到了在多种高可再生能源渗透率下的区域多微网系统及各微网的年化综合收益;与未组成区域多微网系统的情形相比较,证实了组成区域多微网系统能提升微网经济性;与微网内只有单一类型的分布式电源情形相比较,证实了合理配置各类分布式电源能提升微网经济性。     

交流微网边方向变化量保护

为了克服双向潮流以及并网、独立运行差异较大的短路电流给微网保护带来的困难,研究了交流微网的相间短路保护问题。针对微网结构特点,提出了微网的分割区域(partition area,PA)概念,建立了微网的图模型。为了追求微网保护的普遍适用性,根据微网运行特点,约定了微网保护设计的几个前提。通过比较PA综合电流在故障前后的变化,得到了微网PA故障特征。由于得到PA综合电流需要数据同步且其方向不可获取,进而提出了边方向变化量保护原理。基于微网图模型建立了边方向变化量保护算法,分析了边方向变化量保护的实现。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了边方向变化量保护算法的有效性。     

微网技术综述

介绍了研究微网的意义、微网的定义、微网的基本结构及特点,讨论了研究微网的关键技术问题,包括控制技术、保护策略等。最后指出目前微网研究上的一些缺陷和不足,指出将来微网研究的方向,应该给微网作出统一定义,规划统一结构,得出统一保护方案及配置,为前期微网的研究工作做好准备。     

漕溪能源转换工程中心微网建设方案及控制策略研究

漕溪能源转换工程中心风光储微网一体化系统(下称漕溪微网系统)是在一个局部区域内直接将分布式发电装置、储能装置等与电力网络和用户负荷联系在一起的微网示范系统,用以深入进行微网技术的工程性研究.介绍了漕溪微网系统的总体方案,包括该系统的基本结构、基本功能以及各子系统的建设方案,并重点讨论了对微网的控制策略,包括微网离网和并网控制策略、无缝切换控制策略等高级应用功能,最后分析了漕溪微网系统中微网能量管理系统的主要功能.     

含分布式电源接入条件下的配网继电保护研究

介绍了分布式电源概念,在传统配网结构以及三段式电流保护基础上分析了DG并网位置对配网的影响,并论述了DG并网对自动重合闸的影响。