并网光伏电站中性点接地电阻选择与零序保护

在保障人身和设备安全的前提下,基于零序电流随中性点电阻的变化特性分析,综合站内各级线路零序保护的选择性和灵敏性要求,提出了一种计及光伏源非线性助增和保护动作性能的中性点接地电阻选取方法。针对保护的不同配置,该方法都可以得到兼顾一次系统安全和二次保护性能的电阻取值。最后通过实际工程算例,给出了详细的电阻选择及保护整定方案,验证了所提方法的正确性和可行性。     

110kV电阻接地配电网的接地保护研究

110kV系统采用中性点经电阻接地方式,能有效限制单相接地故障时的电压跌落和短路电流,但会改变零序网络的结构和参数。分析中性点经电阻接地系统发生单相接地故障时零序电压电流的大小和分布规律,结合110kV配电网的供电特点,提出了接地方式系统的接地保护配置整定原则,并以某改造变电站为例,对其110kV线路和变压器的接地保护进行了整定计算。     

柏山站中性点经小电阻接地方式分析

通过分析柏山站实施中性点经小电阻接地方式的原因,介绍了中性点小电阻接入系统的方式,设备的选择;针对典型接地故障时接地变的零序电流、零序电压分布,提出了实际可行的接地保护配置。     

光伏电站低电阻接地系统的零序保护整定

分析主变低压侧经低电阻接地的光伏电站在发生单相接地时的电容电流分布及相应的零序短路电流计算,依据相关行业标准,结合多年整定计算经验及现场的实际运行情况,提出相应的计算方法,并给出实际的算例。     

光伏电站低电阻接地系统的零序保护整定

分析主变低压侧经低电阻接地的光伏电站在发生单相接地时的电容电流分布及相应的零序短路电流计算,依据相关行业标准,结合多年整定计算经验及现场的实际运行情况,提出相应的计算方法,并给出实际的算例。     

利用零序电流相位变化特征的灵活接地系统故障选线方法

针对配电网灵活接地系统高阻接地故障选线困难的问题,提出一种利用零序电流相位变化特征的故障选线方法。详细分析了单相接地故障时各线路与中性点零序电流的相位差变化特征。并联小电阻投入前,各线路与中性点零序电流相位差为180°;并联小电阻投入后,健全线路与中性点零序电流相位差约为90°,而故障线路与中性点零序电流相位差约为180°。通过互相关系数反映各线路与中性点零序电流相位差,并且构造互相关系数差动判据,进一步增强故障特征差异。同时,利用中性点零序电流计算幅值微弱的健全线路零序电流,有效降低零序CT无法准确采集导致故障选线装置误判的风险。PSCAD仿真结果表明,该方法适用于过渡电阻3000Ω以内的接地故障,在零序CT反接、强噪声干扰等极端工况下,依然具有较高的可靠性。     

电网零序保护应用中的问题分析研究

介绍了电网接地方式,通过故障实例分析了大接地系统零序保护电流回路2点接地和中性线断线引起保护误动的原因;研究中性点经消弧线圈、经小电阻接地方式零序保护电缆屏蔽层接地点位置和多相穿芯TA二次接线错误、TA饱和误动以及如何考虑整定计算原则的问题。结合图示指出电缆接地点正确位置和施工注意事项,提出小电阻接地系统按阶梯原则整定计算零序电流保护原则。     

零序方向继电器带负荷试验及动作分析

我国超高压电网都采用中性点接地方式。当发生接地故障时,用产生的零序电流来构成接地短路保护。根据零序保护选择性的要求,一般选用零序功率方向继电器和零序电流继电器来构成阶段式零序保护。该保护接线简单,     

含分布式电源的小电阻接地系统分区域零序保护

小电阻接地系统中并网分布式电源的网侧中性点采用小电阻接地方式能够减小孤岛系统带故障运行时的过电压,也改变了原有小电阻接地系统的单相接地故障特征,导致现有的高阻接地故障保护方案不适用。文中分析了主网和分布式电源均采用中性点经小电阻接地的配电系统的单相接地故障特性,根据故障线路和非故障线路的零序电流幅值和相位特征将线路划分为两个区域,区域1为各中性点之间连接的线路,区域2为除各中性点连接线路以外的线路,并提出基于零序相位差动保护和零序电流幅值比保护的分区域零序保护方案。最后,利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,通过对低阻接地故障、线性高阻接地故障和非线性高阻接地故障进行仿真,验证了保护方案的正确性。     

高阻接地故障时消弧线圈并联小电阻接地的控制方法研究

中性点经消弧线圈并联小电阻接地方式可以实现自动熄弧与永久接地故障的可靠保护,兼具中性点经消弧线圈接地和经小电阻接地两种方式的优点。但在高阻接地故障时投切并联小电阻可能造成零序电压低于保护装置启动阈值,从而造成保护装置误动,甚至可能加剧故障。为此,提出一种高阻接地故障时并联小电阻投入的控制方法。首先,利用电力系统的基本原理分析了高阻接地故障时并联小电阻投入前后零序电流与零序电压的特征。其次,根据故障线路与非故障线路零序电流与零序电压夹角的异同提出并联小电阻装置退出的判据,据此也提出一种线路故障的保护方法。最后通过仿真验证了所提方法的有效性。     

光伏并网系统送出线路不对称故障的差动保护灵敏度研究

针对光伏并网发电系统的故障特性,分析了在并网送出线路发生不对称跌落时,比率制动特性差动保护在光伏逆变器有无无功补偿条件下的灵敏度。结果表明,在无功补偿状态下,光伏并网发电系统送出线部分的传统比率制动特性差动保护灵敏度下降。通过比较传统比率制动特性曲线的整定方式,不过原点的特性曲线在灵敏度的方面具有更大优势。在此基础上,考虑到不对称故障中零序电流受故障电阻和负荷电流影响小及低电压穿越(LVRT)期间以电网电压正序分量定向的逆变器控制策略,零序电流作为保护判据的传统比率制动式差动保护,由于不受无功补偿电流的影响且保护动作整定值较小,具有更高的灵敏度,作为光伏送出线路的保护效果更佳。通过Simulink搭建光伏并网发电系统仿真模型验证了这一结论。     

含光伏电站的并网系统线路故障测距研究

含有基于正序控制的光伏电站并网系统在发生单相短路故障时,对光伏电站外部和内部故障两种情形分别进行研究,提出了各自适应的故障测距算法。针对光伏电站外部故障,仅利用光伏电站对端系统的电气量信息,推导出了故障距离的解析表达式,该方法不受对端系统阻抗变化的影响。对于光伏电站内部汇集线路故障,利用双端系统的电气量信息,推导出故障距离的解析表达式,不存在伪根问题,计算量小,无需搜索和迭代,鲁棒性强。MATLAB仿真结果表明,在光伏电站外部和内部故障两种情况下,所提方法均能够有效定位故障点,且不受过渡电阻的影响,测距精度高。     

配电网快速故障点转移熄弧方法的有效性在线辨识研究

针对中性点不接地系统快速故障点转移熄弧方法在故障相母线接地期间无法判断原故障点故障状态的问题,分析了线路重载和轻载两种情况下站内可测电气量的特征差异。当线路重载时,若原故障点故障未消除,两同相接地点间的大地支路将对负荷电流产生分流,推导叠加负荷分量的母线接地点电流表达式。利用幅值和相位偏移度是否超过所设门槛值判断原故障点状态。当线路轻载时,若原故障点故障未消除,两同相接地点使中性点不接地系统零序通路改变。利用对称分量法分别计算一点接地和两点接地时的故障线路零序电流,利用零序电流偏移度判断原故障点状态。设计了故障相母线接地期间原故障点状态辨识及动作流程,并通过ATP仿真软件对提出的方法进行了仿真验证。     

六相整流发电机接地方式对船舶中压电力系统谐波影响

为抑制因单相接地故障而引起的船舶中压电力系统非特征谐波,以六相整流发电机为例,研究了其中性点接地方式对谐波的影响。首先,运用开关函数和对称分量法,分别得出正常运行时直流电压特征谐波以及故障下非特征谐波计算方法,再利用直流电压推导出了交流故障电流的谐波表达式。其次,分析了非故障绕组零序回路,运用功率平衡原则,得到接地电阻与非故障绕组零序电压的关系,分析出接地方式对谐波的影响。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真平台和实验验证了所得到的结论,为船舶中压直流电力系统接地方式的选取提供了参考和依据。     

不对称电网故障下级联型光伏并网逆变器的低电压穿越控制

级联型并网逆变器在大容量光伏并网中具有较好的应用前景,有利于解决光伏阵列间的光照不均匀造成的发电效率低的问题。研究了在不对称电网故障条件下级联型光伏并网逆变器的低电压穿越控制策略。首先分析了在不对称电网故障条件下网侧电压的数学模型,总结出不同故障条件下三相网侧电压幅值与相位之间的规律。基于上述规律分析了不同故障条件下级联型光伏并网逆变器的控制方法,并提出了基于旁路原理的低电压穿越控制策略。最后建立了级联型光伏并网逆变器低电压穿越控制策略的仿真模型。通过算例仿真,验证了控制策略设计的正确性和有效性。     

基于PQ-QV-PV节点的光储输出功率主动控制方法

光伏接入配电网易产生电压越限问题,储能的有功调压能力和光伏逆变器的无功调压能力可向配电网提供有功和无功支撑,以减少电压越限并提高光伏的渗透率。通过分析光伏出力波动时光伏逆变器和储能对光伏并网点的电压调节机理,提出了一种基于PQ-QV-PV节点转换的光储输出功率主动控制方法。该方法首先给各个光伏并网点设置一个较小的电压波动范围,其次依照所提的主动控制策略将光伏并网节点类型根据并网点电压水平依次在PQ、QV和PV节点之间进行转换,从而在考虑减少网损的基础上将并网点电压限制在较小的范围内。仿真分析结果表明,该方法能很好地解决光伏接入下的电压越限问题。     

基于Pearson相关性的小电阻接地有源配电网接地保护

小电阻接地配电网在大量接入分布式电源后系统结构发生变化,影响传统的接地保护可靠性。针对含多逆变型分布式电源的小电阻接地有源配电网一般结构,分析了单相接地故障时各出线零序电流、母线零序电压和中性线电流特征,并根据各线路零序电流与中性线电流之间的相位特点提出了基于出线零序电流与中性线电流Pearson相关性的接地保护方案,相比于传统的接地保护,该方法大大提高了耐过渡电阻能力,可以很好的应对噪声干扰与弧光高阻接地的情况。通过仿真验证了方案的正确性。     

带直流电流前馈的光伏逆变器预测控制策略

光伏并网逆变器的控制技术一直是可再生能源发电领域的研究热点.依据单相光伏并网逆变器的特点,在单级式拓扑结构中,通过对传统的电压电流双闭环控制方式的分析,提出了一种带直流电流前馈的光伏并网逆变器电流预测控制方法.该方法首先由并网逆变器的物理模型推导出电流预测控制函数,实现对并网电流的快速控制.分析结果表明,所提方法能加快...     

光伏并网逆变器及其低电压穿越技术

从光伏并网逆变器拓扑结构和工作原理入手,建立其数学模型,并对光伏并网逆变器在同步旋转坐标系下基于电网电压定向矢量控制的电压外环、电流内环双闭环控制策略进行了分析。阐述了光伏并网发电系统低电压穿越（LVRT）原理和相应的控制策略。利用Matlab/Simulink软件搭建了光伏并网发电系统仿真模块,给出了仿真波形。仿真结果表明,该方法能保证并网点电压跌落时光伏并网逆变器不过流,并根据电网电压跌落深度发出一定的无功电流来支撑并网点电压,使逆变器继续并网运行,从而提高了LVRT能力,为光伏逆变器在光伏电站中的应用提供可靠的理论依据。