配電網(wǎng)繼電保護(hù)對分布式風(fēng)力發(fā)電接入的適應(yīng)性研究.pdf

1、隨著能源危機(jī)以及社會環(huán)保問題的日益凸顯,開發(fā)利用可再生能源、構(gòu)建可持續(xù)能源系統(tǒng)成為近年來各國的共識與必然的發(fā)展趨勢。而在各種可再生能源中,風(fēng)能是最利于開發(fā)也是最具有商業(yè)開發(fā)價值的一種能源。現(xiàn)在,越來越多的風(fēng)電機(jī)組被接入配電網(wǎng)或者負(fù)荷中心,成為一種分布式電源(DG)。這種分布式特點的電源可以有效地解決大電網(wǎng)不能靈活跟蹤負(fù)荷變化和局部事故容易擴(kuò)散等不足,減少長距離輸電的線路損耗;又可與大電網(wǎng)供電互為補(bǔ)充,減少電網(wǎng)容量,改善電網(wǎng)峰谷性能,提高

2、供電可靠性。但是這種分布式風(fēng)電機(jī)組的接入會導(dǎo)致配電網(wǎng)原有的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,成為雙端或多端有源網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可能引起原有繼電保護(hù)裝置的誤動或拒動,造成很大的危害。另一方面,在電網(wǎng)故障期間,風(fēng)電機(jī)組必須具備低電壓穿越能力而不能隨意切除,因此研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對配電網(wǎng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及繼電保護(hù)的適應(yīng)性有相當(dāng)重要的現(xiàn)實意義。
　　本文首先論述了我國配電網(wǎng)的基本概念,包括電壓等級分類以及其主要作用,詳細(xì)說明了配電網(wǎng)的主要結(jié)構(gòu)特點?；谂潆娋W(wǎng)自身的結(jié)構(gòu)特

3、點,敘述了配電網(wǎng)采用的主要繼電保護(hù)形式,分為上下級線路配合的繼電保護(hù)和分段器隔離故障的繼電保護(hù),并說明了各自的動作方式以及動作特點。
　　基于風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越特性,詳細(xì)分析了雙饋風(fēng)電機(jī)組(DFIG)在電網(wǎng)發(fā)生短路故障情況下的短路電流特性,風(fēng)電機(jī)組機(jī)端電壓跌落程度不同,其輸出的短路電流特性極不相同。在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了不同電壓跌落深度下輸出短路電流的表達(dá)式,并在PSCAD/EMTDC中進(jìn)行仿真驗證。
　　以實際配電網(wǎng)系統(tǒng)出發(fā),詳

4、細(xì)分析了配電網(wǎng)繼電保護(hù)對于DFIG從不同位置接入的適應(yīng)性。DFIG從不同位置接入可能會導(dǎo)致保護(hù)產(chǎn)生拒動或者超越的不利影響,配電網(wǎng)的繼電保護(hù)需要重新進(jìn)行配置和整定。但DFIG很難表示為阻抗電勢源模型,仿真計算方法也因為風(fēng)電機(jī)組滲透率的提高而變得很不實用。因此,本文提出了接有風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)短路電流的新型計算方法,準(zhǔn)確地計算獲得了電網(wǎng)短路故障情況下各線路的短路電流及節(jié)點電壓,并通過了天津10kV配電系統(tǒng)進(jìn)行算例分析,驗證了這種方法的準(zhǔn)確性與