含分布式电源配电网的短路电流计算方法研究

分布式电源接入配电网将对配电网的短路电流水平产生一定的影响。基于电机型和换流器型分布式电源的短路电流特性,得到分布式电源在配电网发生短路时的等效模型。将包含分布式电源在内的所有电源处理为故障电流源,将故障网络分解为正常分量网络和故障分量网络,按照节点电压方程分别计算短路电流的正常分量和故障分量,可得到不同短路类型下的短路电流。通过示例系统仿真结果的对比分析,验证了所提方法的有效性。该方法可应用于大规模配电网络短路电流的计算机求解。     

分布式电源接入配电网的快速保护方案研究

分析了分布式电源对配电网继电保护的影响.在此基础上,提出了分布式电源接入配电网的自适应电流速断保护方案.根据故障分量求解系统等效阻抗并判断故障类型.通过Matlab/Simulink仿真验证了保护方案的可行性.结果表明,此方案能快速可靠切除故障.     

计及故障重构的含分布式电源配电网可靠性评估

含分布式电源配电网具有灵活的故障重构能力,使传统的可靠性评估解析算法难以适用.为此,文中计及了负荷功率及风力发电和光伏发电出力的随机性,推导了负荷获得分布式能源供电的概率计算公式.在此基础上,提出了计及故障重构的含分布式电源配电网的可靠性评估快速算法.利用该算法,对不同故障重构策略下美国PG&E 69节点配电网的供电可靠性进行了计算分析.结果证明了文中理论分析的正确性,验证了所述方法能全面、定量地评估含分布式电源配电网的供电可靠性,表明其可为配电网故障快速恢复策略的制定和评价提供理论依据.     

含分布式电源配电网的故障定位

为解决含分布式电源配电网的故障定位问题,对分布式电源的故障电流特性和含分布式电源配电网的短路电流进行了分析,探讨了根据故障电流信息和传统故障定位规则,对含分布式电源配电网进行故障定位的可行性分析.文中提出一种针对架空配电网且根据故障电流信息的改进故障定位策略,利用重合闸与分布式电源脱网的配合,解决含分布式电源架空配电网故障定位难题.研究结果表明:对于分布式电源接入母线的情形,可以根据故障电流信息,依靠传统的故障定位规则进行故障定位;在适当限制分布式电源接入馈线容量比例的条件下,对电缆配电网和供电距离较短的架空配电网,根据故障电流信息采用传统故障定位规则基本上都能正确进行故障定位,而对于供电距离较长、接纳电机类分布式电源容量偏高的架空配电网,需采用根据故障电流信息的改进故障定位策略.     

考虑DG的配电网网损分摊方法及其经济效益研究

针对目前的网损分摊方法难以应用到结构复杂的含分布式电源(DG)的配电网的情况,对网损分摊的对象进行了研究,并提出了一种改进平均网损系数法,该网损分摊方法可应用于结构复杂的含分布式电源的配电网。分析了某市配电网及分布式电源的发展现状,说明该市电网的分布式电源主要接入于中低压配电网。利用该方法对该市分布式电源应分摊的网损电量和经济效益进行合理评估,结果表明该市分布式电源应分摊的网损电量较大,分布式电源理应承担一定的网损。     

计及分布式电源的配电网供电可靠性研究

首先分析了分布式电源接人配电网的方式、作为等效电源的模式、配电网孤岛运行方式以及它们对配电网供电可靠性的影响,然后根据供需平衡原则,提出配电网孤岛划分策略,在此基础上,建立了计及分布式电源影响的配电网供电可靠性分析计算模型,最后通过对一典型配电网的仿真计算,说明该模型的合理性与有效性.以计算结果表明,分布式电源接入配电网后,可以大大提高配电网供电的可靠性.     

含多类型分布式电源的主动配电网三相潮流计算

随着不同并网方式和控制策略的分布式电源大量接入,传统配电网的潮流算法不再适用于含大量分布式电源的主动配电网。首先建立了不同控制方式和接线方式下同步发电机、异步发电机、电力电子逆变器和双馈感应风机的三相序分量稳态模型,并在此基础上采用序分量三相解耦潮流算法对含分布式电源的主动配电网进行三相潮流计算,同时考虑了分布式电源运行中的限值约束条件。通过对IEEE 33节点三相不平衡配电系统算例进行仿真,表明该算法能有效处理各种类型分布式电源及其在运行中的限值约束,具有良好的收敛性。     

含分布式电源并网的配电网电压波动特性分析

分布式电源在配电网并网后会使配电网出现电压波动程度变大的问题,给配电网的安全稳定运行及分布式电源的发展带来了不良影响.首先分析了分布式电源的出力特性,然后对分布式电源并网造成配电网电压波动影响的原理进行了相应的理论分析,并在PSCAD/EMTDC中搭建了配电网电压波动仿真模型,对分布式电源在不同并网位置、不同并网容量和...     

基于正序电流故障分量的有源配电网纵联保护

分布式电源就地接入配电网改变了传统辐射状配电网的拓扑与故障特性,对常规的馈线电流保护带来了影响。对此,基于分析不同类型分布式电源在区内外故障时正序电流故障分量的特征差异,提出一种基于正序电流故障分量的有源配电网保护新方法。该方法利用馈线两端正序电流故障分量的幅值比作为动作量,利用正序电流故障分量的相位差构造具有自适应性的制动阈值,能够适应有源配电网在不同场景下的保护需求,且具有灵敏性高、不受负荷影响、耐受过渡电阻能力强等优点。最后,基于所提方法开发了具有保护功能的智能终端样机,动模实验与RTDS测试验证该方法的有效性。     

考虑短路及断线故障的有源配电网保护

分布式电源大量接入和极端灾害导致的复杂故障形态,使得有源配电网保护面临新的挑战.基于分析不同故障类型区内外故障时电压故障分量的特征差异,提出一种基于电压故障分量比较的保护新方法.所提方法利用电压故障分量推算公式以及实测的线路一端的电压故障分量、电流故障分量求取线路另一端的电压故障分量,将推算得到的电压故障分量与实测的电压故障分量求比得到电压故障分量比值,再利用电压故障分量比值识别线路内外部故障,从而能够兼顾有源配电网在短路故障、断线故障等不同故障场景下的保护需求,且具有不受不可测分支影响、不受分布式电源渗透率影响、耐受过渡电阻能力强等优点.     

基于5G通信模式下的配电网自愈保护应用

因配电网线路分段、分支开关数量多,导致配电网保护级差配合困难,故障切除模糊,故障范围扩大。应用配电自动化系统,可解决这一问题并完成配电网自愈。目前,配电自动化多采用主站集中式,即收集各节点电气量和开关量信息上送至主站,主站完成逻辑判断,进行策略下发,实现故障隔离和电网自愈。但主站式方式数据传输、校验环节多,故障隔离时间通常在分钟级,在配电网络自愈时,需短时对主供线路停电。采用基于5G通信技术的分布式馈线自动化,通过下沉计算及逻辑判别节点至配电终端,实现了毫秒级的故障就地隔离及网络重构,故障切除精准。探索的配网保护定值优化方案,通过配网保护定值与分布式馈线自动化故障判别策略的融合配合,实现了主供线路不停电情况下的故障隔离和配电网重构,做到了用户停电“零感知”。工程在成都市配电网首次实施应用,取得了良好效果,有效解决了城区保护级差配合困难的问题,为5G通信保护在配电网及其他电压等级电网上的拓展应用积累了经验。     

主动配电网智能控制终端自适应保护整定研究

配网自动化系统是主动配电网实现自愈控制的关键,而配电终端为其核心设备。在集中式配网自动化系统中FTU只有监测和控制功能,主站与终端间配合过于依赖通信网络,一旦通信网络异常就难以实现配电网故障隔离和恢复供电。文章结合智能分布式配网自动化技术设计了一种适用于主动配电网系统的配电智能终端,在原有FTU监测、控制功能的基础上,增加线路保护功能,就地实现故障隔离及恢复供电。文中针对主动配电网的特点,提出了改进差动保护方案和自适应整定策略,并通过MATLAB/Simulink仿真建模验证了该终端的工作效果,对智能分布式配网自动化系统的研究具有重要的指导意义。     

基于幅相关系的有源配电网多端差动保护方案

分布电源的大量接入使配电网从传统单向潮流的辐射状网络逐步转变为双向潮流的多端电源供电的配电网,出现了以T型接线为代表的多段线路.文章从多种类型分布式电源的故障特性入手,分析短路故障下有源配电网的多端电流的幅相关系,提出基于多端电流幅相关系的差动保护方案.保护方案包括启动判据和复合动作判据,启动判据兼具区分部分区外故障的作用,动作判据为两个独立判据的逻辑与,以保证可靠动作和避免误动.此外,文章讨论基于光纤通道通信的配电网多端信息同步技术,用以实现多端信息同步传输.PSCAD/EMTDC的仿真结果表明所提方案的可靠性和速动性.     

含分布式电源多点接入的配电网新型纵联保护

为解决因分布式电源接入配电网导致网络拓扑结构改变而引起的依靠传统电源故障特性建立的保护方案容易发生误动和拒动问题,提出一种基于保护安装处电流序分量相位差的新型纵联保护方案。方案定义电流负序分量和正序分量相位差为电流序分量相位差。通过计算保护装置处电流序分量相位差,进而再比较线路两端保护装置处的电流序分量相位差值大小,快速识别区内外故障。方案针对分布式电源多点接入、过渡电阻大小影响,不可测分支存在情况分别进行分析仿真。最后利用Matlab仿真软件对保护方案进行仿真,验证了保护方案的正确性。     

距离保护在含分布式电源配电网中的应用研究

由于传统电流保护在含分布式电源配电网中存在缺陷,考虑将距离保护应用到配电网中。通过仿真验证距离保护可以弥补电流保护的不足,但距离保护应用于中低压配电网时其耐受过渡电阻能力很差。为解决此问题,分析了分布式电源接入配电网后形成的双侧电源线路上发生短路故障时过渡电阻对距离保护的影响,利用序分量算法研究出一种不受过渡电阻影响,通过采集线路的电流、电压相量值来正确测量故障阻抗值的算法。建立含风电机组的配电网模型,利用MATLAB进行了仿真验证。仿真结果证明该算法可正确测量故障阻抗值,准确识别保护区内的故障,且其计算精度高,能很好地消除过渡电阻对距离保护的影响。     

配电网继电保护相关问题的探讨

配电网的继电保护对供电质量有着根本性的影响。首先介绍了目前配电网采用的继电保护;然后分析配电网的故障特点,配电网存在的小电流接地故障选线定位困难、高阻故障保护和重合闸技术等问题,并对这些问题的研究现状进行综述;最后分析了分布式电源接入配电网对保护的影响,并展望未来配电网的继电保护发展趋势。     

一种改进型馈线自愈控制方案及实现

对主干线的分布式和集中型自愈控制方案,分别介绍了其处理逻辑流程,总结了各自的优点、缺点。针对主干线分布式和集中型自愈控制方案的优缺点,考虑IEC61850在自愈控制方案中的应用,提出了一种改进型自愈控制方案。该方案对于故障诊断、定位和隔离采用和分布式自愈控制相同的逻辑流程,对存在多恢复方案的故障下游失电负荷的供电恢复采用执行故障处理预案的方式。故障处理预案在主站事先定义好,并通过IEC61850通信规约下发到相应的智能配网终端,由智能配网终端在故障恢复时判断当前电网状态后执行相应的故障处理预案,实现故障下游负荷的供电恢复。该改进型自愈控制方案集中了分布式和集中型自愈控制方案的优点,同时避免了其缺点和不足之处。理论分析和工程应用表明,提出的改进型自愈控制方案具有较强的工程实用性。     

基于JADE平台的智能配电网自愈系统设计

智能配电网包括高级配电自动化网络、分布式能源和新型电力电子装置等,而拥有故障自愈系统的配电网是高级配电自动化的重要硬软件基础。为响应分布式能源的不确定性和地域分布性,进而实现智能配电网的自愈控制,在经典代理模型基础上,提出并建立基于多代理系统（MAS）的分层控制结构、自愈控制策略和节点评估法。最后结合BDI“意图”模型和代理开发平台（JADE）与Matlab-Simulink平台,模拟33节点系统接地故障时不同级代理间以及同级代理间的通信过程和动作过程,并自动实现了失电区域的供电恢复,验证了自愈系统的有效性。     

逆变式电源接入下的配电网自适应距离保护方案

以光伏、储能为代表的逆变式电源(inverter interfaced distributed generator, IIDG)大量接入配电网,使得传统距离保护受到巨大干扰,同时存在拒动或误动的风险。针对此问题,分析了含IIDG配电网不同类型故障下的复合序网,利用IIDG侧正序故障分量求取不同故障下的附加阻抗角。结合故障下阻抗的复平面关系,计算线路故障位置对应的短路阻抗,得到了一种真实短路阻抗求解办法。提出了一种适用于逆变式电源接入下的自适应距离保护方案。该方案求解过程利用IIDG侧单端电气量,解决了距离保护受IIDG故障输出受控特性和过渡电阻影响的问题,在有效降低配网通信成本的同时不受故障位置变化的影响。通过实时数字仿真器(real time digital simulator, RTDS)对该保护方案进行了验证,结果表明其在不同类型故障下都有较好的选择性和可靠性。     

含DG配电网分层分区协同故障定位隔离技术

高密度分布式电源并网使配电网故障状况复杂,故障定位困难。针对含高密度分布式电源馈线自动化故障定位与隔离技术,构建了基于分布式智能馈线自动化系统的故障定位方案。分析了含DG配电网区域性故障判别方式,引入区域电流代数和变化作为故障区域定位的基本判据,提出了依据电流相角突变的保护判据。以19节点网络仿真模型对上述方案进行验证,此方案可快速实现故障定位与故障隔离,对高密度分布式电源的接入具有良好的适应性。