含分布式電源的配電網(wǎng)故障特性及保護(hù)方案研究.pdf

1、分布式發(fā)電對(duì)于緩解能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題具有顯著意義，但分布式電源(Distributed Generation-DG)出力隨機(jī)性和波動(dòng)性使配電網(wǎng)故障特性復(fù)雜化，為保護(hù)整定及配置工作帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。本文通過(guò)研究DG故障暫態(tài)特性及其對(duì)保護(hù)的影響，提出基于故障穩(wěn)態(tài)分量的自適應(yīng)方向電流保護(hù)方案，在此基礎(chǔ)上，提出基于邏輯量信息的區(qū)域保護(hù)方案，并研究網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)調(diào)整下區(qū)域保護(hù)關(guān)聯(lián)域在線計(jì)算方法，確保多DG和多分支情況下故障可靠切除。本文主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下

2、:
　　針對(duì)電流保護(hù)難以適應(yīng)DG接入的情況，本文提出一種基于故障分量的自適應(yīng)方向電流保護(hù)方案。首先，分析不同類(lèi)型DG的故障暫態(tài)特性以及故障等值方法，計(jì)算系統(tǒng)短路電流所含分量，并揭示短路電流三個(gè)相分量之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)故障邊界條件，獲取系統(tǒng)故障穩(wěn)態(tài)分量，再結(jié)合保護(hù)安裝處的測(cè)量電壓及測(cè)量電流，計(jì)算保護(hù)背側(cè)等值電壓和等值阻抗，最終構(gòu)造不同故障類(lèi)型下自適應(yīng)方向電流保護(hù)判據(jù)。仿真結(jié)果表明該方案不受DG類(lèi)型、DG出力以及系統(tǒng)運(yùn)行方式

3、影響，并能有效地防止電壓跌落引起的延時(shí)保護(hù)拒動(dòng)。
　　針對(duì)多DG和多分支引起本地保護(hù)不正確動(dòng)作的情況，本文提出一種基于邏輯量信息的配電網(wǎng)區(qū)域保護(hù)方案，首先分析多分布式電源和多分支線路下本地保護(hù)存在的問(wèn)題，進(jìn)而提出三段式方向電流保護(hù)整定及配合原則，然后根據(jù)斷路器配置情況劃分區(qū)域范圍，并結(jié)合電流保護(hù)動(dòng)作信息構(gòu)成區(qū)域保護(hù)動(dòng)作判據(jù)。IEEE33節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)算例驗(yàn)證了該方案能夠準(zhǔn)確定位區(qū)內(nèi)故障、閉鎖區(qū)外故障，加速保護(hù)動(dòng)作、縮小故障停電時(shí)間。

4、判據(jù)以多信息構(gòu)成冗余，具有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力，信息傳輸量少，對(duì)同步性要求低。
　　針對(duì)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)調(diào)整下配電系統(tǒng)保護(hù)配合關(guān)系難以計(jì)算，影響區(qū)域保護(hù)正常工作的情況，本文提出了適用于網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)調(diào)整的區(qū)域保護(hù)關(guān)聯(lián)域在線計(jì)算方法。首先，考慮保護(hù)與各條支路的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立保護(hù)-支路關(guān)聯(lián)矩陣和支路-保護(hù)連接矩陣，并據(jù)此推導(dǎo)保護(hù)關(guān)聯(lián)矩陣，揭示保護(hù)之間的配合關(guān)系。然后，在網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)調(diào)整的情況下，借助保護(hù)距離矩陣對(duì)保護(hù)關(guān)聯(lián)矩陣進(jìn)行在線修正，實(shí)現(xiàn)區(qū)域保護(hù)關(guān)聯(lián)域的