含分布式電源的配電網(wǎng)單相接地保護(hù)研究.pdf

1、近年來(lái)，由于化石能源短缺和環(huán)境惡化，利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源的分布式電源成為電力、能源領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。分布式電源接入配電網(wǎng)改變了原有配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，也對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)提出了新要求。配電網(wǎng)中絕大多數(shù)故障是單相接地故障，且其他故障多是由單相接地故障發(fā)展而來(lái)的。因此，研究單相接地故障就顯得尤為重要。分布式電源并網(wǎng)逆變器對(duì)短路電流有限制和控制作用，使單相接地故障特征更不明顯。針對(duì)此問(wèn)題，論文開(kāi)展了含分布式電源配電網(wǎng)單相接地行波保護(hù)技術(shù)研究。

2、
　　論文首先通過(guò)試驗(yàn)的方法驗(yàn)證了現(xiàn)有單相接地行波保護(hù)技術(shù)的正確性和有效性。通過(guò)不同故障參數(shù)下的大量仿真試驗(yàn)、模擬試驗(yàn)以及10kV線路故障模擬試驗(yàn)，得到了不同試驗(yàn)方法下的10kV線路三相電壓、電流故障波形數(shù)據(jù)。以這些波形數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)分析了單相接地行波保護(hù)技術(shù)的保護(hù)范圍和適用范圍，證實(shí)了該保護(hù)在中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)單相接地故障檢測(cè)中的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，并證實(shí)了單相接地行波保護(hù)裝置的可用性。
　　其次，研究了行波保護(hù)技術(shù)在含分布式電源的

3、中性點(diǎn)非有效接地10kV配電網(wǎng)中的適用性，并提出了一種將接地故障暫態(tài)特征與被動(dòng)式孤島檢測(cè)中的電壓相位突變法相結(jié)合的孤島檢測(cè)方法。利用Matlab的Simulink仿真平臺(tái)建立了含分布式電源的仿真模型，著重考慮了通過(guò)逆變器接入的發(fā)電系統(tǒng)，特別考慮了并網(wǎng)逆變器PQ控制和VF控制方法。通過(guò)仿真得到單相接地故障后10kV線路電壓和電流波形，以此為基礎(chǔ)，分析證明了單相接地行波保護(hù)技術(shù)可適用于含分布式電源的配電網(wǎng)線路保護(hù)，提出將故障行波信息應(yīng)用于逆

4、變器孤島檢測(cè)，可以有效提高被動(dòng)式孤島檢測(cè)方法的檢測(cè)范圍。
　　最后，研究證明了行波保護(hù)技術(shù)在含分布式電源的微電網(wǎng)單相接地保護(hù)中的適用性與優(yōu)勢(shì)。微電網(wǎng)是中性點(diǎn)有效接地的低壓配電網(wǎng)。針對(duì)微電網(wǎng)，研究了并網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行兩種工作模式下的分布式電源單相接地故障特征。逆變器控制策略對(duì)工頻穩(wěn)態(tài)故障電流有明顯的控制和限制作用，使得傳統(tǒng)保護(hù)靈敏度和可靠性下降，但不影響零序電壓和電流初始故障行波極性。仿真結(jié)果表明單相接地行波保護(hù)技術(shù)適用于微電網(wǎng)單相