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。     

有源配电网短路与断线故障保护

在极端天气下，有源配电网不仅会出现短路故障，还会出现断线故障，但目前配电保护方法并没有全面考虑多种故障类型。本文针对短路故障和断线故障的问题，提出了一种有源配电保护方法，基于对短路故障和断线故障的分析，可以得出结论：故障线两侧的电流振幅及其相邻的电流是不同的。根据这一特点，提出了一个比较电流幅值的保护准则，并通过仿真验证了该准则的有效性。     

低压有源配电网在线故障区间定位与识别方法

配电网的故障定位与故障类型识别对配电网故障的全面综合诊断有着重要的作用,有利于故障的小范围隔离与快速检修。分布式电源在配电网低压侧的分散式接入将现有低压配电网变为低压有源配电网,其故障特性的改变给继电保护的协调配合带来了极大的挑战,并导致原有的配电网故障定位与故障类型识别方法不再适用,需要对低压有源配电网内的故障定位与识别方法进行研究。该文提出了一种适用于低压有源配电网的在线故障区间定位与识别方法,该方法仅需电流测量,首先将低压有源配电网划分为多个双端无分支区段,利用各个区段的电流相角差值进行快速的故障区段判定与故障选相;在故障区段内,利用故障相与节点零序电流对故障的具体类型进行快速识别;最后,综合各个区段的故障判别结果可得系统内的故障位置与对应的故障类型。经仿真验证,所提出的方法正确、有效,能够适用于三相平衡或不平衡、并网或孤岛运行、树状或环状结构的低压有源配电网。     

基于幅值特征和Hausdorff距离的配电网故障定位方法

为了消除单相接地故障下配电网区段定位受系统中性点接地方式、不同过渡电阻以及线性相关法定位盲区等因素对定位准确性的影响,提出一种幅值特征下基于Hausdorff距离算法的故障区段定位方法。首先,分析了零序电流暂态分量故障特征,明确健全区段、故障区段两端零序电流暂态分量幅值特征的关系。其次,引入Hausdorff距离算法,测算馈线区段两端零序电流暂态分量幅值特征匹配度,进一步通过与设定阈值的比较,可以有效区分出故障区段。仿真验证结果表明,所提方法无定位盲区,在不同系统接地方式、不同接地过渡电阻下均能够准确定位故障区段。     

基于KNN和多电流特征的配电网接地故障区段定位方法

为解决配电网单相接地故障区段定位难题,提出一种基于KNN和多电流特征的配电网接地故障区段定位新方法.故障点上游区段和故障点下游以及健全区段的相电流和零序电流的幅值、极性以及相似性等均存在差异,同时将相电流和零序电流的突变量作为故障区段的识别依据,提高了区段定位的准确率.针对识别判据的阈值设置困难的问题,提出利用KNN自...     

分布式电源对配电网继电保护的影响及评估方法

在分析有源配电网故障电流特征的基础上,分析了分布式电源(distributed electric resources,DER)对配电网继电保护可能产生的影响。根据是否影响配电网继电保护的正确动作以及是否需要采取克服其影响的技术措施,将DER对配电网继电保护的影响程度分为没有实质性影响、有一定影响与严重影响3个级别。基于线路上DER输出的最大短路电流,提出了DER对配电网继电保护影响的评估方法。最后,结合示例证明了该方法评估DER对配电网继电保护的影响的有效性和实用性。     

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。     

基于暂态信号的配电网接地故障检测方法

针对配电网接地故障暂态信号的产生过程及其传播特点,提出了在线路区段边界处并联谐振滤波电路使检测装置两侧特征频带暂态电流能量产生差异,通过比较特征频带内暂态电流能量的幅值实现接地故障区段定位方法,成功设计谐振滤波装置和接地故障检测装置.采用FPGA+DSP的并行处理结构,并结合GSM无线通信网络实现整个故障检测装置的功能...     

智能配电网建设中的继电保护问题 讲座二 配电网故障分析计算问题及其发展

传统短路电流的计算方法已难以适应分布式电源接入后配电网短路电流的计算。介绍了配电网短路电流的近似计算公式。分析配电网故障时分布式电源(DER)短路电流输出的特点,给出了用于短路电流输出计算的DER等效电路。指出传统短路故障计算机算法用于配电网存在的问题,介绍了一种高效率的基于端口补偿原理的配电网短路故障计算方法。利用模变换法推导出小电流接地故障暂态分析等效电路,更正了目前普遍使用的等效电路的错误。     

基于正序阻抗比的有源配电网不对称短路故障区段定位方法

随着分布式电源(DG)大量接入配电网,传统配电网向有源配电网方向转变。然而,受DG随机性、多态性的影响,配电网故障类型多样、故障特征复杂多变,现有故障定位方法存在一定的局限性。因此,本文提出了一种基于正序阻抗比的有源配电网不对称短路故障定位方法。首先,分析了不对称短路故障下DG的输出特性,建立了逆变型DG故障等值模型,建立了各自不对称短路故障下有源配电网的等效电路,分别推导了DG上游故障与DG下游故障时DG输出电流的解析表达式;进而分析了DG上游故障与DG下游故障两种情况下的正序等效阻抗特征与差异,构建了新的配电网不对称故障定位特征量,提出了适用于DG接入的配电网不对称故障定位方法。理论和仿真分析表明,该方法不受不对称短路故障类型、DG功率变化、负荷大小的影响,能够准确定位故障区段,且原理简单、边界清晰、整定容易,具有较高的可靠性和适应性。