有源配電網(wǎng)繼電保護方案研究.pdf

1、全世界范圍內(nèi)能源問題和環(huán)境污染問題日益嚴峻，傳統(tǒng)電網(wǎng)的集中發(fā)電遠距離輸電模式又存在著電能損耗大、供電穩(wěn)定性較差等問題，分布式電源(Distributed Generation，DG)因其清潔、靈活、可調(diào)性等優(yōu)點在配電網(wǎng)中應(yīng)用越來越廣泛。分布式電源的接入改變了配電網(wǎng)的單向電源供電模式，對傳統(tǒng)配電網(wǎng)的三段式電流保護產(chǎn)生了影響。本文通過對分布式電源的工作原理進行分析，提出了廣泛應(yīng)用的逆變型分布式電源（Inverter-interfaced D

2、istribution Generation，IIDG）的等值模型。建立了有源配電網(wǎng)的短路故障模型，對分布式電源接入對三段式電流的影響進行定量分析，最終實現(xiàn)有源配電網(wǎng)的繼電保護的改進方案，為配電網(wǎng)的可靠運行提供保障。
　　首先，詳細介紹了有源配電網(wǎng)的相關(guān)概念，并根據(jù)按并網(wǎng)方式將分布式電源分為逆變型、同步電機型和異步電機型電源。逆變型電源以良好控制及轉(zhuǎn)換電能的能力得到廣泛應(yīng)用，成為分布式電源最主要的電源形式。逆變型分布式電源的短路電

3、流和逆變器的控制方式有關(guān)，對配電網(wǎng)的影響分析更為復(fù)雜。分別對不同類型的分布式電源進行了短路電流分析。
　　其次，在我國并網(wǎng)規(guī)程對分布式電源低壓穿越功能的要求下，為了實現(xiàn)逆變型分布式電源的最優(yōu)工作效率，通過增加電壓跌落門檻值實現(xiàn)輸出有功電流的優(yōu)化，提出了基于無功電流支撐的低電壓控制策略。分析了采用該策略時逆變型分布式電源的故障特性，在此基礎(chǔ)上建立了含 IIDG的配電網(wǎng)短路計算模型。DIGSILENT仿真表明該低電壓穿越策略在電壓跌落

4、時可實現(xiàn) IIDG的并網(wǎng)運行和最大的有功輸出。含IIDG的配電網(wǎng)短路計算模型考慮了低壓穿越策略，為大規(guī)模分布式電源并網(wǎng)的繼電保護方案提供參考。
　　然后，分析了分布式電源接入后對配電網(wǎng)的影響，從DG容量和故障點位置等因素分別對流過保護的電流進行分析比較。利用上文提出的基于低電壓穿越策略的IIDG故障等值模型，對有源配電網(wǎng)的瞬時電流速斷保護和限時電流速斷保護的整定方法進行了改進。針對過電流保護中逆變型分布式電源的短路電流較小不易識別