分布式发电对配电网继电保护的影响

在介绍分布式电源概念及传统配电网结构和继电保护配置的基础上,以包含分布式电源(DG)的配电系统为模型,详细讨论了DG并入配电网不同馈线不同区段时,对原有配电网继电保护及安全自动装置的影响,重点分析DG上下游及相邻馈线不同地点发生短路故障,短路电流的大小和分布对三段式过流保护和反时限过电流保护配合特性及动作行为的影响,并论述了DG对自动重合闸的影响,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.     

DG容量对配电网电流保护的影响及对策研究

含DG的配电网线路在发生短路故障时,分布式电源的注入电流可能会影响流过该线路保护装置的短路电流,导致保护误动或拒动,因此需要根据电流保护分析DG的准入容量问题。分析了分布式电源并入配电网后,在线路不同位置发生短路故障时,DG对短路电流产生的助增、汲流和反方向电流影响,并推导出含DG的配电网短路电流计算公式。在此基础上,求出DG为不同容量时,流过保护的短路电流变化曲线。并根据配电网电流保护整定值,求出保证保护正确动作的DG最大准入容量。     

DG容量对配电网电流保护的影响及对策研究

含DG的配电网线路在发生短路故障时,分布式电源的注入电流可能会影响流过该线路保护装置的短路电流,导致保护误动或拒动,因此需要根据电流保护分析DG的准入容量问题.分析了分布式电源并入配电网后,在线路不同位置发生短路故障时,DG对短路电流产生的助增、汲流和反方向电流影响,并推导出含DG的配电网短路电流计算公式.在此基础上,求出DG为不同容量时,流过保护的短路电流变化曲线.并根据配电网电流保护整定值,求出保证保护正确动作的DG最大准入容量.     

分布式发电对配电网继电保护的影响

在介绍分布式电源概念及传统配电网结构和继电保护配置的基础上,以包含分布式电源（DG）的配电系统为模型,详细讨论了DG并入配电网不同馈线不同区段时,对原有配电网继电保护及安全自动装置的影响,重点分析DG上下游及相邻馈线不同地点发生短路故障,短路电流的大小和分布对三段式过流保护和反时限过电流保护配合特性及动作行为的影响,并论述了DG对自动重合闸的影响,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。     

基于配电网原故障定位方案的分布式电源准入容量研究

为解决由于分布式电源(distributed generation,DG)接入而导致的传统配电网故障区段定位方案不再适用的问题,提出一种通过限制DG接入容量,保证传统故障区段定位方案可用的方法。首先简述了传统故障区段定位方案以及DG故障电流的计算方法;然后分析了DG接入对传统配电网故障区段定位方案的影响,提出了保证原有故障区段定位方案适用时,系统电源提供的最小短路电流与DG提供的最大反向短路电流应满足的要求,因为两者均与DG的接入容量相关,所以上述要求相当于对DG的最大接入容量作出限制。算例表明,限制DG的接入容量,基于短路计算可设置合理的开关定值来区分系统电源提供的最小短路电流及DG提供的最大反向短路电流,保证传统的故障区段定位方案可用。与其他开关定值设置方法的对比表明,直接基于短路电流计算,会提高DG的接入容量或者馈线的供电长度。     

考虑分布式电源低电压穿越特性的配电网短路电流计算方法

随着并入配电网的DG容量逐渐增加,DG对配电网短路电流的影响不宜忽略。为了获得更加准确的短路电流计算结果,提出了一种含分布式电源配电网的通用短路电流计算方法。该方法基于换流器型分布式电源在配电网故障后的低电压穿越输出特性,得到了通用的低电压穿越故障等效模型;基于该模型,对传统的基于节点电压方程的短路电流计算方法进行了改进,满足了配电网对三相对称和不对称短路电流计算方法的通用性要求。最后,利用仿真算例验证了所提短路电流计算方法的正确性。     

基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法

分布式电源(distributed generation,DG)的接入可能会改变电力系统的短路电流特性,从而影响到反时限过流保护的选择性和配合关系。为此,提出一种基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法。从配电网主保护和后备保护的动作时间差入手,建立曲线拟合模型,并运用梯度下降法对反时限过流保护的动作时限曲线进行优化。通过在优化整定计算中考虑保护的选择性以及DG接入所带来的影响,使优化参数适用于配电网中各分段位置。然后,在配电网中设置两相、三相短路故障,并根据故障位置、类型进行整定参数再调整,最终得到参数的全局最优解。基于PSCAD/EMTDC仿真软件进行仿真分析,验证了所提方法的有效性和实用性。     

含DG配电网故障测距技术综述

分布式电源（DG）的接入对配电网的潮流分布、短路特性和保护运行具有重大影响,配电网故障精确测距特别是含DG配电网的故障测距到目前都没有切实有效和适用性强的方法。本文对配电线路尤其是含DG配电网的故障测距方法进行了归纳和总结,在简单介绍传统配电系统测距方法的基础上,重点分析了国内外比较先进的含DG配电系统故障测距技术,并对含DG配电网故障精确测距技术进行了展望。     

含分布式电源的配电网自适应电流保护

针对分布式电源(distributed generation,DG)接入配电网对保护系统的影响问题,提出了一种新型的自适应电流保护的新方法。首先根据配电网系统的运行方式和拓扑结构,对保护装置背侧的DG网络进行等值变换,得到其戴维南等值模型;其后,当发生短路故障时,保护装置检测短路电流大于整定值时,先启动保护装置的启动元件,再立即向故障侧的相邻保护装置发出短路功率方向信号,同时接收对侧的短路功率方向信号,采用自适应电流整定值和通信技术相配合的方法,比较本保护装置和相邻保护装置的短路功率方向信号相同与否决定是否动作。该方案解决DG接入配电网后,原有配电网馈线电流保护的选择性、灵敏性、可靠性和保护范围都将受到严重影响的问题,保护全长线路,大大提高其安全可靠性。     

含分布式电源的馈线电流序分量比较式保护

分布式电源的接入对传统配电网保护带来了严重的影响。此外,逆变型DG的故障特性以及系统的故障穿越电流均会影响到常规纵联保护的动作性能。对此,提出了一种含DG馈线的电流序分量比较式保护。针对非对称性故障,根据保护区域两侧负序电流的相位差异,构造了负序电流相位比较式保护判据。针对对称性故障,根据系统侧与DG侧提供短路电流的大小差异,构造了正序电流幅值比较式保护判据。基于上述保护原理,开发了保护样机,仿真分析与动模测试结果验证了所提含DG馈线保护的有效性。     

配电网反时限过电流保护优化整定方法

提出一种含分布式电源的配电网反时限过电流保护优化整定方法。以配电网主保护与后备保护的总动作时间最小为目标函数,考虑保护选择性要求等约束条件,建立保护优化整定的数学模型;通过设置动态参数并引入最优解权重改进和声搜索算法,提高算法收敛速度和获取全局最优解的能力。利用改进的和声搜索算法求解模型。优化整定参数基于配电网各故障点的短路电流获得,在计算短路电流时考虑分布式电源对短路电流的贡献,使优化整定结果适用于含分布式电源的配电网。对两相、三相短路故障分别进行保护离线优化整定,实时根据故障类型自动选择优化整定参数,克服保护易受故障类型影响的缺陷。仿真结果表明,所提方法可有效提高有源配电网反时限过电流保护的选择性和速动性。     

有源配电网分布式故障自愈方案与实现

大量分布式电源(DG)接入配电网,使传统的配电网保护与控制面临较大的困难。为解决有源配电网所面临的诸多问题,提出了一种基于智能终端单元(STU)的分布式故障自愈方案。该方案采用分相电流差动与故障电流幅值比较作为故障区段定位原理,能够适应于含有多种DG类型与不同DG渗透率的有源配电网。在负荷开关均为断路器的条件下,该方案能够实现快速故障区段定位、隔离和非故障区段的供电恢复。该方案充分考虑了与DG防孤岛保护及低电压穿越的配合与协调,各STU具备网络拓扑自动识别功能,能够根据网络拓扑的实时变化改变相关控制策略。最后利用所开发的STU装置,在实时数字仿真系统(RTDS)平台上对一个含DG的10 kV配电系统进行闭环测试。测试结果表明,该方案能够适应网络结构的变化,故障自愈时间在1 s以内。     

含低电压穿越型分布式电源配电网的短路电流计算方法

换流器型分布式电源(DG)在配电网中的应用使传统配电网的短路电流计算方法不再适用。根据DG在配电网故障点前后位置的不同,将DG处理为不同类型的故障等效模型,故障点上游DG采用低电压穿越故障等效模型,故障点下游DG采用恒定电流源故障等效模型。提出了一种基于叠加定理的短路电流迭代计算方法,在每一次迭代过程中,根据当前节点电压和DG的故障等效模型分别修正故障点上游DG和下游DG的输出短路电流,并利用节点电压方程求解配电网的短路电流和节点电压分布,直到满足收敛条件。通过对算例系统的分析计算,验证了所提方法的正确性。该方法可应用于含DG的大规模配电网的短路电流求解。     

计及分布式电源接入的不平衡配电网潮流计算

随着分布式电源的不断接入配电网运行,提出一种适应于分布式电源接入趋势的三相不平衡配电网潮流计算分析方法。针对于分布式电源大量并网运行的需求,首先分析了分布式电源接入对整个配电网络中潮流分布的影响,并在此基础上建立含有分布式电源的三相不平衡配电网潮流计算模型。然后根据建立的潮流计算模型,采用牛顿-拉夫逊迭代方法进行求解,同时给出三相不平衡配电网中节点导纳矩阵和雅可比矩阵的分析。最后通过在仿真系统进行算例分析,验证所提出潮流计算方法的正确性和有效性。     

考虑分布式电源支撑作用的输配电系统协同恢复方法

随着高密度分布式电源不断接入配电系统,配电系统向上支撑大电网恢复成为可能.首先,结合高密度分布式电源对电力系统分区并行恢复的促进作用,分析含分布式电源的大电网恢复分区需要满足的基本条件.然后,针对含高密度分布式电源的大电网待恢复子区,考虑相关运行约束等,构建输配电系统协同恢复的双层混合整数线性规划(MILP)模型.其中...     

含固态限流器的分布式发电系统故障计算新方法

分布武电源的接入和固态限流器的采用使传统的配电网故障分析方法已不能满足未来分布式发电系统的需求。针对含分布式电源的配电网故障展开研究,提出了一种含固态限流器的分布式发电系统故障计算新方法。该方法无需形成配电网节点复数导纳或阻抗参数矩阵,可方便计及固态限流器及短路点接触电阻的影响,避免了复杂的序网连接。采用20节点算例对所提方法进行了测试,算例结果证明了该算法的可行性和有效性。     

配电网供电恢复决策的实时计算方法

提出了适用于实时控制的配电网供电恢复计算方法——节点一阶负荷矩法。该方法首先对故障元件隔离之后的“孤立岛” 求出所有可能的恢复供电路径,根据需要转移的负荷到各路径联络节点的一阶负荷矩的大小,确定最佳的供电恢复方案。开发了通用的计算程序,并对某10 kV电缆配电网做了模拟故障隔离与供电恢复的实时计算。计算结果表明该算法能够迅速、准确地求出最佳供电恢复方案。     

含分布式电源的配电网供电恢复的多代理方法

针对含分布式电源的配电系统,特别在考虑了由分布式电源和负荷组成微网运行的情况下,建立了以恢复负荷最多、开关操作数最少为目标的供电恢复模型。在提出配网调度中心、微网、分布式电源三者的分层协调控制策略的基础上,应用多代理理论,建立了一个由全系统控制协调代理（CAG）、微网控制代理（MGAG）、分布式电源代理（DGAG）以及母线代理（BAG）组成的多代理系统,在保证配电网辐射状运行、满足配电网电压与电流及馈线容量等约束条件的情况下进行供电恢复。通过分析一个含2个变电站、14条母线和4个分布式电源的配电系统的单重及多重故障供电恢复问题验证了该方法的有效性。     

分布式电源对配网供电电压质量的影响与改善

提出利用短路比和刚性率来评估分布式电源(distri- buted generation,DG)对配网供电电压质量影响的方法,通过仿真验证方法的可行性。并进一步具体分析旋转型分布式电源和逆变型分布式电源对系统供电电压的不同影响,分析和仿真结果证明在同等渗透率下,逆变型分布式电源对并网节点的电压影响比旋转型更小,向系统提供的短路电流也要远小于旋转型,因此在同等条件下逆变型分布式电源更加适合应用于密集负荷、高短路容量的城市配电网。并针对逆变型分布式电源抑制供电电压波动的特点,提出电压控制方法,仿真验证其同样可在一定程度上改善配电网内供电电压质量问题。     

基于分布式电源电流变化率的主动配电网单相断线保护方法

分布式电源的应用,改变了配电网断线故障的特征,加剧了断线故障的威胁。但是目前不仅缺乏含分布式电源(DG)的配电网断线故障保护方法,甚至电网断线故障下DG的输出特性也不清晰。基于主动配电网的可观测性,提出了一种根据DG电流变化率识别配电网断线故障的新思想。首先,分析了配电网单相断线故障下DG的输出特性,并建立了DG的等值模型。然后,建立了含DG的配电网单相断线故障等效电路,推导了故障前后DG输出电流的表达式。随后,分析了故障前后DG输出电流的变化特征,建立了基于DG电流变化率的辐射状配电网单相断线故障保护判据。仿真表明,所提单相断线故障保护方法能够迅速识别断线故障并准确定位。