自适应保护在含分布式电源配电网中应用研究

发布时间：2020-09-25 07:10

　　分布式电源(DG,Distributed Generation)接入配电网的数量与日俱增。但是DG的接入可能导致原有的保护拒动或误动。因此,研究分布式电源接入对配电网继电保护的影响及新的保护方案有重要意义。首先,本文介绍了分布式发电技术及其发展,并列举了国内外学者对分布式电源接入配网的影响及其解决方案研究。其次,利用不同位置短路时的等效电路图分析了接入分布式电源后对原有阶段式电流保护的影响。并利用PSACD仿真软件搭建简单10kV配电网模型进行仿真验证。仿真证明了在DG接入后,可能导致DG上游保护灵敏性降低,保护范围减小,严重时可能拒动;DG下游和相邻馈线的保护灵敏性提高,保护范围增大,严重时可能延伸至下一段线路导致保护误动。最后,本文针对含DG的配电网提出了改进的保护方案。方案一改进了自适应电流速断保护,使其在分布式电源接入的情况下有更好的适应性。通过分析DG上游、下游及相邻馈线短路时的等效复序网图,由短路时正序电流值得到各保护的整定值,仿真结果表明该方案根据短路位置和DG容量的改变而自适应地调整定值,三相短路时保护范围达到83.33%,但在两相短路时保护范围不到80%。方案二引入自适应距离保护,其Ⅱ段整定计算时分支系数用DG输出的故障电流来表示,使其在含DG配电网中保护Ⅱ段不受DG输出故障电流的影响,实现自适应整定。针对距离保护在经过渡电阻接地时可能导致保护不正确动作的情况,通过序算法提取正序电抗分量来消除过渡电阻对保护的影响。并通过PSCAD仿真进行验证,结果表明该保护方案比自适应电流速断保护的保护范围更大,且有较好的抗过渡电阻能力。
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM73
【部分图文】：

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能有所变化。所以，本小节主要通过理论推导来分析分布式电源接入后，在不同位置短逡逑路以及接入不同容量的分布式电源对短路故障电流的影响。逡逑图２－１为含ＤＧ的配电网网络结构示意图，其中：尽表示配电网系统电源、之＾表逡逑示其等效阻抗值；五％表示分布式电源；表示其等效阻抗值；Ｚ＃为输电线路的逡逑阻抗值（其他线路阻抗值同理；ｈ邋ａ、／？、／分别为输电线路ＡＢ、ＢＣ、ＡＥ中母线到该线逡逑路故障点距离所占百分比。逡逑Ｅ逦Ｆ逡逑逦八逦＾邋■■■——？逡逑４逦＾＾逡逑■邋■■邋？逡逑１邋逦邋２逦３逡逑Ａ邋厂＇邋Ｂ逦ＣＤ逡逑图２－１含ＤＧ的配电网示意图逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｔｈｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ＤＧ邋ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ邋ｔｏ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｎｅｔｗｏｒｋ逡逑２．２．１邋ＤＧ上游发生短路故障分析逡逑当短路故障发生在ＤＧ上游的线路ＡＢ上时，短路故障分析等效电路如图２－２所示。逡逑９逡逑

等值电路,短路,分布式电源,短路故障

Ｆｉｇ．邋２－２邋ＡＢ邋ｓｈｏｒｔ邋ｃｉｒｃｕｉｔ邋ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ邋ｃｉｒｃｕｉｔ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｌｉｎｅ逡逑网中未接入分布式电源时，有：逡逑ｒ逦Ｅｓ逡逑ｈ＝￣－邋－＾７邋－Ｚｓ邋＋邋ＣＣＺ＾ｑ逡逑网中接入分布式电源时，有：逡逑ｒ逦Ｅｓ逡逑１产邋７邋Ｊ７邋？Ｚｓ邋＋邋ｃｘＺ＾逡逑式（２－１）、公式（２－２）可得／ｆＡ＇，所以可以得知，若短路故障发生游，流过本馈线上游的短路故障电流与未接入ＤＧ时发生短路故障情布式电源上游的保护均能正确动作切除短路故障。但是由于分布式电，传统电流保护中没有配备相应的装置，可能导致故障点电弧不能成功，使得分布式电源及其下游线路形成孤岛运行状态。逡逑

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【参考文献】