考慮微網(wǎng)與配電網(wǎng)運(yùn)行特性的微網(wǎng)保護(hù)一體化策略研究.pdf

1、微網(wǎng)是一種將各種DG,包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏電池、太陽(yáng)能電池以及儲(chǔ)能單元合理的組織起來(lái)接入配電網(wǎng)用以為當(dāng)?shù)刎?fù)荷供電的新型電網(wǎng)。微網(wǎng)具有兩種運(yùn)行模式,既可以與主網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行也能夠與脫離主網(wǎng)孤島運(yùn)行,這使得微網(wǎng)大大提高了負(fù)荷側(cè)的供電可靠性。微網(wǎng)中眾多的DG的并網(wǎng)運(yùn)行將會(huì)使得配電網(wǎng)系統(tǒng)中的短路電流的大小、方向以及分布發(fā)生比較大的變化,從而使得配電網(wǎng)中傳統(tǒng)的繼電保護(hù)方法無(wú)法正常運(yùn)行。為了既能夠發(fā)揮微網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)中負(fù)荷供電的可靠性提高的優(yōu)勢(shì),又能夠

2、解決傳統(tǒng)保護(hù)方法不正常工作的問(wèn)題,本文提出了一種以故障分量法為保護(hù)原理、輔以通信網(wǎng)絡(luò)為支撐、以包含若干負(fù)荷以及DG的就地劃分的區(qū)域?yàn)楸Ｗo(hù)對(duì)象,實(shí)現(xiàn)有限選擇性的新型微網(wǎng)保護(hù)與自愈系統(tǒng)。
　　微網(wǎng)進(jìn)入配電網(wǎng)系統(tǒng)后,使得傳統(tǒng)的單電源輻射式的配電網(wǎng)系統(tǒng)變成了一個(gè)多源網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布便會(huì)隨著DG的投入或者退出時(shí)時(shí)刻刻發(fā)生著變化;系統(tǒng)故障時(shí)的短路電流的大小、方向以及分布同樣發(fā)生著變化。如此一來(lái),配電網(wǎng)系統(tǒng)中的傳統(tǒng)繼電保護(hù)方

3、法之間的配合關(guān)系再也無(wú)法建立,保護(hù)的選擇性和靈敏性都將受到較大的影響。經(jīng)分析,微網(wǎng)的并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)于配電網(wǎng)系統(tǒng)中的繼電保護(hù)的影響主要表現(xiàn)在以下幾方面;第一,導(dǎo)致本段線路繼電保護(hù)靈敏度降低甚至情況嚴(yán)重時(shí)可能拒動(dòng);第二,導(dǎo)致本段線路繼電保護(hù)誤動(dòng)作;第三,導(dǎo)致相鄰段線路無(wú)時(shí)限速斷保護(hù)失去選擇性而誤動(dòng);第四,DG的存在導(dǎo)致重合閘不成功。雖然目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了一些各種應(yīng)對(duì)微網(wǎng)接入配電網(wǎng)的保護(hù)方法,但是多數(shù)方案僅僅是能夠改善傳統(tǒng)繼電保護(hù)方法中的某一方

4、面問(wèn)題,并且在實(shí)際應(yīng)用中依然具有較大的局限性,并不能真正做到滿足微網(wǎng)接入配電網(wǎng)的保護(hù)要求。
　　微網(wǎng)的產(chǎn)生可以最大程度的發(fā)揮分布式發(fā)電的優(yōu)勢(shì),微網(wǎng)并入配電網(wǎng)運(yùn)行是未來(lái)城市電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。本文提出的具備有限選擇性的用戶級(jí)微網(wǎng)區(qū)域保護(hù)自愈系統(tǒng),采用負(fù)序分量作為保護(hù)判據(jù),有效的回避了微網(wǎng)的多源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);以區(qū)域?yàn)楸Ｗo(hù)對(duì)象,既能夠保障大多數(shù)負(fù)荷的供電可靠性,同時(shí)也節(jié)約了成本,具有可實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本方案將微網(wǎng)接入后的配電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行就地劃

5、分,分為包含DG與負(fù)荷的若干區(qū)域,在每個(gè)保護(hù)區(qū)域的出口處配置電壓互感器和電流互感器,根據(jù)所采集的電氣量計(jì)算出每個(gè)區(qū)域的電流電壓的負(fù)序突變量,用以計(jì)算該區(qū)域的負(fù)序阻抗值并作為本保護(hù)方法的判據(jù)。保護(hù)區(qū)域內(nèi),利用無(wú)線傳感器通信網(wǎng)絡(luò)掌握區(qū)域內(nèi)的全局電氣量,通過(guò)設(shè)計(jì)具有統(tǒng)籌協(xié)同性的保護(hù)配合算法,精確有效的定位出故障位置,切除故障后將該區(qū)域重新投入主網(wǎng)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)自愈功能。本保護(hù)策略能夠同時(shí)兼顧到微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行兩種模式下的繼電保護(hù)要求,真