含有分布式电源电网的故障特性影响因素分析

本文在PSCAD/EMTDC中建立并入电网的分布式电源仿真模型,仿真了分布式电源自带故障限流器、不同种类的发电机和中性点不同接地方式时分别发生故障情况时的故障特性,得知进行保护配置和整定时,应该考虑到分布式电源和电力电子接口器件自身的保护作用;异步发电机在系统发生故障时,故障特性会与同步电机有很大不同;分布式电源并网后,系统发生故障时的故障特性与系统的中性点接地方式有关;在异步风力发电机作为分布式电源的情况下,故障时在分布式电源侧检测到的故障电流几乎全部为零序故障电流,非故障相电流与故障相电流近乎相同,使保护的正确动作受到很大影响。     

一种针对含分布式电源的配电网相间故障定位方法

本文提出了一种对带有分布式电源(DG)的配电网发生相间故障时的故障定位方法,通过测量系统和分布式电源变电站处的电压和电流来实现故障定位.为了减少计算误差,提出将主变站和DG之间分段的思路.最后应用pscad软件进行仿真,该方法可以有效改善故障定位的性能,适用于相间故障定位.     

分布式电源短路计算模型及电网故障计算方法研究

分布式电源的发电模式及并网方式多样,其馈入电网的故障电流特性与传统交流同步发电机相比存在较大差异,使以传统交流同步电机供电电源为基础的短路电流分析理论和方法难以满足分布式电源接入后电网故障分析的要求,给继电保护原理研究和整定计算提出了新的课题并备受关注。根据不同类型分布式电源的低压穿越运行技术要求,建立逆变型电源的短路计算模型。并考虑异步型电源撬棒保护的动作行为特征,建立了异步型电源在电网严重和非严重故障条件下的等值计算模型。进而,提出了含分布式电源接入的电网故障计算方法。仿真对比分析表明,电网故障计算方法精度较高,能更好地满足工程应用要求。     

分布式电源对配电网电流保护的影响

文中在阐述分布式电源研究的背景和意义基础上,建立了分布式电源(DG)的恒功率等效模型,详细讨论了分布式电源在故障点不同位置时,其对配电网原有三段式电流保护产生的具体影响。在PSCAD仿真软件中,搭建了含DG的10 kV配电网典型模型,利用全波傅立叶算法对短路电流进行计算,通过与所配置保护的整定值对比验证了理论分析的正确性。本文提出了基于本地信息量的自适应电流保护方案,为并入DG后的配电网继电保护算法研究提供了一定的理论依据。     

含分布式电源的配电网故障特征研究

介绍了不同类型的分布式电源在配电网发生故障时的特征,分析了线路不同位置发生短路故障时分布式电源接入配电网后对三段式电流保护所产生的不同影响,在PSCAD仿真软件上建立了等效的配电网模型,得出了引起保护拒动或误动的临界值,分析结果与仿真结果一致,为配电网保护的设计整定提供了依据。     

分布式电源接入对电网的影响分析

阐述了光伏发电开发的必要性,分析了分布式电源接入对电网运行的主要影响,包括配电网的继电保护、可靠性,电能质量、网损等方面,为分布式电源接入电网的深入分析提供了参考。     

含分布式电源的配电网故障恢复策略

鉴于分布式发电（DG）的特殊性,含有DG的配电网故障恢复不能用传统方法解决。提出了一种新的考虑DG的故障恢复策略。首先根据DG的发展状况介绍了2个孤岛处理标准：IEEE 929-2000和IEEE 547-2003,前者禁止孤岛存在,后者允许有意识的孤岛运行。考虑到用户对供电可靠性的要求越来越高,同时DG的注入容量越来越大,文中的研究是建立在后一标准基础上的;然后介绍了3种孤岛运行模式,并分析了其优缺点;对含有DG的配电网潮流计算,采用改进的前推回代法进行处理;最后给出了考虑DG的配电网故障恢复步骤并进行了实例仿真。仿真结果证明了文中所提出的方法的有效性。     

分布式电源接入对电网的影响分析

针对分布式电源应用趋势越来越明显但在接入系统方面却缺乏相应技术分析与论证的问题,重点研究了各类分布式电源接入后对电网运行的影响结果。首先,从运行模式和接口方式对分布式电源进行分析,以便于分类研究不同的影响结果;其次,分析分布式电源接入电网的方式,构建配电网典型模型,以作为分布式电源接入影响性分析的基础;最后通过接入后模型的理论计算,研究分布式电源接入电网对稳态特性和电能质量、保护等方面带来的影响,从而为配电网规划技术原则的修改提供理论基础。     

基于Digsilent软件的含分布式电源配电网故障定位技术的研究

拟利用功能强大的电力系统仿真软件Digsilent模拟含分布式电源配电网各类故障情况,对比研究传统配电网与含分布式电源配电网运行特征的异同,并对传统配电网故障定位技术的研究,研究出一种适应于含分布式电源的配电网随时变化的网络拓扑结构特点的故障定位技术,并用Digsilent仿真软件验证了该方法的实用性,快速性,和容错性.有较强的推广实用价值.     

含多分布式电源的小电阻接地系统单相接地故障特征分析

经小电阻接地方式配电网系统的单相接地故障特征会受到类型不一的并网分布式电源(distributed generation, DG)所采用的接地方式影响。针对此问题,结合对称分量法,首先建立了含有多个、不同类型、不同接地方式并网DG的配电网单相接地故障分析模型。然后对系统单相接地故障点电流和线路的三序电流进行了分析。最后,利用Matlab/Simulink搭建单相接地故障仿真模型,验证了对故障电流特征分析的正确性。结果表明,并网DG为不接地方式时对系统故障特征影响最小。这为并网DG的种类和并网变压器接地方式的选择提供一定的理论依据。     

含DG的配电网系统谐波分布特性研究

为分析含DG的配电网谐波分布特性,首先基于DG与配电网耦合系统拓扑结构推导出谐波耦合导纳矩阵,其表明阻抗网络参数变化会影响谐波分布。然后给出含有DG的配电网数学模型,从理论上分析出配电网中谐波电压畸变率的变化规律的影响因素。最后基于PSCAD搭建了分布式电源与配电网联合仿真系统,针对分布式电源(风力发电,太阳能发电)不同出力、不同位置,仿真分析分布式电源对配电网谐波分布的影响。仿真研究结果表明:DG的分布位置,不同出力直接影响配电网谐波分布。该研究结果对分布式电源的选址和定容有重要的参考价值。     

含分布式电源的小电阻接地方式配电网单相接地故障分析

不同接地方式分布式电源(DG)并网将影响系统单相接地故障电流特征,对于小电阻接地方式配电网,DG接地方式选择较为灵活,对接地故障电流的影响尤为复杂。针对小电阻接地方式配电网,建立了旋转型DG并网后的接地故障分析模型,分析了并网DG采用不同接地方式时接地故障点电流、线路三相故障电流与线路正序、负序、零序电流的特征。结果表明,不接地方式DG对接地故障电流基本无影响;但DG采用直接接地、小电阻接地方式时,各故障电流将明显增大或减小,甚至从无到数百安培,将会影响系统原有接地保护与三相保护性能。研究成果可为含DG小电阻接地方式配电网的保护配置与DG接地方式选择提供理论依据。     

DG容量及接入方式对变电站继电保护定值的影响

为探讨分布式发电(DG)的并网运行将可能对原变电站的继电保护带来哪些影响,以生物质能发电厂接入110 kV终端变电站为例,从故障点是否出现在系统电源进线入手,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电流继电保护的影响,并通过EMTDC/PSCAD仿真加以验证.研究结果表明,在不考虑孤岛运行的前提下,分布式电源可能会对所接入的变电站出线三段式电流保护产生影响;对电流保护的动作电流定值的影响主要取决于DG容量的大小,会对哪些段的动作电流定值产生影响取决于故障时DG失稳时间的长短.     

分布式电源模型和负荷模型对配电系统的影响

针对配电系统中分布式电源的配置问题,考虑负荷模型下的不同电压来分析DG模型对DG的选址和容量大小的影响。通过结合不同性能指标为优化子目标的多目标函数,并利用遗传算法对适当的配置地点及DG的容量进行评估,从而根据多目标函数解决接入配电网的DG的配置问题。在IEEE 25节点系统中进行的仿真结果表明,负荷模型对DG在配电网中的配置影响很小,而DG模型对其在配电系统中的配置地点、单机容量和渗透率有明显的影响。     

基于改进电弧模型的PSCAD仿真分析

通过理论建模分析的方法,根据电弧的基本控制方程,建立了喷射气流条件下改进的Mayer电弧模型,并利用PSCAD对气流灭弧过程进行了仿真。仿真表明在高速气体的冲击下,间隙电弧能够被高速气流快速切断而熄灭。     

非有效接地电网单相电弧接地故障的建模及仿真

单相电弧接地故障是中压配电网中的主要故障形式,建立准确的接地电弧模型对于故障分析是十分必要的。文中比较了现有的几种电弧模型的优缺点,在基于弧隙能量平衡理论的动态电弧模型的基础上建立了接地电弧模型,在PSCAD平台上构建了10 kV配电网模型及接地电弧模型。通过与实际实验波形的比较,表明接地电弧模型能有效地反映接地电弧的性质。然后将此模型用于仿真2种不同的间歇性电弧接地故障,其过电压倍数符合实际情况,从而间接证明了接地电弧模型的正确性。     

分布式电源并网条件下配电网继电保护方案设计

分析了DG并网对配电网故障电流的影响,并提出一种改进保护方案。方案利用含DG配电网的故障电流特征,采用两侧电流的相角变化量作为判据进行故障定位,由始端保护装置实现主电源到DG接入点之间故障的判别。方案对电流幅值的精确度要求不高,能有效避免系统运行方式变化产生的影响,简单可靠;仅需要传输反映电流相角变化方向的数字信号和保护决策信号,对通信通道要求不高;仅需要采集故障前后的电流信息量,节省了电压互感器,对配电网而言具有良好的经济性。仿真实验证明其可行性。     

电弧反射法电缆故障测距中的电弧建模与仿真

准确掌握电缆故障电弧电阻的动态特性对电弧反射法(ARM)电缆故障测距技术研究和设备研制至关重要。为此,在理论推导和大量实验的基础上分析了ARM故障测距时电缆故障电弧的特性,建立了可以模拟ARM方式下电缆故障的通用的Mayr电弧模型,对故障电弧电阻的变化规律进行仿真计算。实验结果表明,电弧电阻仿真计算的平均相对误差不大于12%,最大相对误差不大于29%,满足ARM测距仿真要求,说明了模型的正确性。     

基于逆变型DG控制特性的微电网故障特征分析

微电网中含有逆变型分布式电源（DG）,其故障特性直接受DG控制策略的影响,因此传统配电网故障分析方法不适用于微电网。在故障条件下,逆变型分布式电源由于其不同的控制方式,产生较为复杂的故障特性。首先根据含恒功率（PQ）控制、V/F控制的逆变型（DG）输出特性约束方程,构建DG故障特性分析的等值模型;然后利用DG等值模型,建立孤岛运行和并网运行2种运行方式下的微电网故障等值模型,求解其稳态响应;最后,运用电力系统仿真软件DIgSILENT搭建同时含PQ控制和V/F控制的逆变型DG的微电网仿真模型,通过与传统故障分析方法的比较,验证了新方法在不同故障条件、DG控制方式及微电网运行条件下该方法的适应性、有效性及准确性,为微电网保护策略的制定提供准确的判据。     

基于故障分量含DG配电网方向保护新原理

DG的并网使得配电网由单电源供电的辐射状网络,变为多电源供电的复杂网络。仅依靠电流突变实现的三段式电流保护将不再适用,因此需要对配电网保护进行改造。对于DG下游的保护可通过改变其整定值实现保护,而对于DG上游到系统电源的线路相当于双端电源供电线路,需在原保护上加装方向元件实现方向保护。在定性分析DG并网对配电网传统电流保护的基础上,提出了一种基于正序故障分量的新型方向过流保护方案。该方案利用故障分量原理,分析保护安装处电流正序故障分量故障前后的相位差,得出正反方向故障的保护判据,根据保护判据判断故障方向,从而实现故障的定位。