含风力发电的配网电流保护运行风险评估

在含分布式电源(DG)的复杂配网继电保护研究中引入可靠性和运行风险评估,有助于克服由于DG介入可能出现的保护拒动和误动.结合DG的随机性特点,从复杂配网电流保护的特点入手,在对其进行失效分析的基础上,将保护可靠性分析与脆弱性评估方法相结合,将保护风险评估与其在电力系统中的动作行为和配合关系相结合,从运行风险的角度分析DG对配网保护的影响及进一步提高配网保护运行管理水平的新途径.算例分析验证了方法的有效性.     

直流微网保护综述

随着新能源的推广和直流负荷的普及,直流微网作为分布式电源更有效率的接入形式,受到了越来越多的关注,而继电保护技术是直流微网发展的关键技术之一,该文旨在系统地介绍国内外直流微网保护技术的研究状况。文章介绍直流领域多种保护设备的发展现状,总结直流微网接地形式的研究成果,针对直流故障电容快速放电、电力电子器件耐故障过电流能力弱的问题,比较多种快速切断或限制故障电流的方案,在此基础上,对各种保护配置方案进行分析和评价,最后给出直流微网保护未来研究方向的展望,并提供关键问题的解决思路。     

微网保护策略分析

将分布式电源(DG)组成微网(MG)并入大容量配电网,已成为现有电力系统的一种必然趋势。传统辐射型配网通过简单的保护装置即可实现对网络的保护,如熔断器、重合闸及过电流继电器(OCR)等。由于DG及MG的接入,改变了整体网络的潮流分布,配网从单电源辐射网向多源网络转变,引起了网内多向潮流,同时也影响了故障电流的大小和方向,并对保护协调问题产生重大影响。综合评述了配电系统的传统保护方案及微网保护所面临的挑战,并探讨了微网备用保护策略。     

直流微型电网保护系统的研究现状与关键技术

直流微型电网(微网)的保护技术是确保微网安全可靠运行的重要基础。基于直流微网特点,分析了保护系统设计中的注意事项,阐述了直流微网常见的故障类型,总结了直流微网保护系统的研究现状和关键技术,并对直流微网保护技术的后续研究方向提出了建议。     

基于共识算法的直流微网群分布式优化调度策略

近年来,以直流单微网为构成单元的直流微网群因其具有新能源渗透率更高、稳定性更强、能效更好等优势越来越受重视。针对直流微网群提出了一种完全分布式优化调度策略,实现了直流微网群各分布式发电机(distributed generators,DG)与发电成本和碳排放有关的增量成本一致性目标。通过分布式通信结构对目标函数分别在微网层、网群层改进共识算法迭代寻找最优功率分配比例。以寻优结果为指令并考虑直流微网群中线路电阻对功率比例均分精度的影响设计了新型下垂控制器调度各微源,实现了直流微网群经济低碳运行。在MATLAB/Simulink仿真平台搭建了仿真模型,验证了所提控制策略的可行性。     

含分布式电源的配电网保护改进方案综述

由于分布式电源(Distributed Generation,DG)的接入,配电网原有保护的动作特性发生了变化,原有保护很难继续适用于含DG的配电网。为了保障配电网的供电可靠性,充分发挥DG的潜力,有必要对含DG的配网保护方案进行研究。在简略分析DG接入配网后对原有保护影响的基础上,对含DG的配网保护改进方案进行了全面地综述研究,并对其进行分类,主要包括限制DG的准入容量、改进的自适应保护方案、基于通信技术的故障定位、孤岛检测和孤岛划分。分析了各改进保护方案的原理和特点,说明了其优缺点,最终指出了含DG的配网保护发展方向,对含DG的配网保护的研究有一定参考价值。     

环形直流微网短路故障分析及保护方法

以环形风电直流微网为研究对象,深入分析直流母线发生双极短路故障时电压源变流器(VSC)的故障特性,并据此提出以电流差动保护为主保护、欠电压保护为后备保护的环形直流微网故障定位与保护方案。该方案通过检测直流线路的输入、输出电流及其差动电流来定位和隔离故障线路,并配备欠电压后备保护以确保故障下直流微网系统的安全运行。基于MATLAB/Simulink对环形直流微网进行仿真研究以验证所提保护策略的可行性。仿真结果表明,在线路发生双极短路故障时,保护系统能够根据线路差动电流值做出快速响应,从而实现了直流微网系统短路故障的定位和隔离。     

微网保护技术综述

总结了世界典型国家或组织现行标准中对微网保护配置的要求,比较了微网保护与传统配网保护以及分布式电源并网保护的异同,提出了现行技术条件下微网保护配置的难点,并从含微网的配网保护研究以及微网系统自身保护研究两个方面对国内外微网保护研究现状和成果进行了阐述。另外,就含配网保护、PPC点保护、微网内部干/支线保护和微源保护在内四位一体的微网保护的发展进行了展望。     

含大容量分布式电源的配电网继电保护影响分析和保护方案研究

分布式电源的接入使配网由单电源变成多电源结构,当线路或母线发生短路故障时,含大容量分布式电源配网产生的短路电流会对原有保护配置产生影响,造成保护装置拒动或误动。对在未接入和接入DG的配网结构下,相同点发生短路故障时流过各保护装置的短路电流大小和对保护的影响进行了研究,对含DG的配网重合闸方式进行了分析,并提出了一种新的保护方法。     

基于双重保护的微电网接入设计

为提高分布式电源和微网并网的安全性,以及微网离网到并网同期操作的可靠性,本文提出了一种双重保护的微电网接入配电网设计方案。针对微电网接入配网的离并网状态转换进行了深入的分析与探讨,并给出了该设计方案的实施策略。该方案一方面提高了并网微电网的可靠性,另一方面也很好地解决了微网离并网转换同期的问题。     

微电网研究综述

微电网已成为一些发达国家解决电力系统众多问题的一个重要辅助手段.文中旨在详细阐释微电网的结构和概念,澄清微电网与分布式发电间的联系和区别,并在总结微电网的国际研究动态和成果的基础上,为中国的微电网发展提供建议.首先,介绍了从分布式发电到微电网的发展历程,通过一个典型的微电网结构对微电网的概念和特点进行了详细阐释.其次,总结了微电网在一些发达国家的发展概况和研究进展,并提炼出现阶段微电网研究中的关键问题和相关研究现状.最后,结合中国的能源战略和电力发展现状,对微电网在中国的发展潜力和应用形式进行了探讨.     

基于变流器控制策略的微电网故障特性仿真研究

微电网中分布式电源(Distributed Generators, DG)变流器的控制策略不同,可能导致不同的故障特征,进而影响保护的配置。为此,对DG变流器的下垂控制策略和虚拟同步机(VirtualSynchronousGenerator,VSG)控制策略的特性进行比较分析。并针对一种简化的微电网等效模型,用Matlab/Simulink分别对各种条件下的故障特性进行仿真研究。对仿真结果进行比较表明,DG采取不同的控制策略时,微电网故障时在短路电流幅值变化、暂态过电压持续时间、故障后系统保持稳定等方面均有不同特点。研究结果可为微电网的保护配置提供相应的参考。     

基于Matlab/Simulink的下垂控制微电网动态特性的仿真与分析

以一基于下垂控制的微电网为研究对象,在Matalb/Simulink平台搭建仿真模型。对微电网并负荷和切除分布式电源进行了详细的仿真分析,同时研究了逆变器设置参数对微电网动态特性的影响,得出下垂控制的微电网是一个N+X冗余系统,可以实现DG和负荷的即插即用;调节逆变器设置参数可以调节微电网的动态特性。     

一种适用于微电网的分散式自适应过电流保护

针对传统的定流继电保护不能及时响应微电网拓扑结构变化的问题,文中提出一种分散式自适应过电流保护方案。根据微电网的故障特性将微电网中的馈线以分布式电源为中心分为上游区域和下游区域。针对不同区域分别配置基于瞬时继电器的分散式保护法。最后,在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC平台上建立微电网模型,验证所提方法。结果表明,所提方法能正确地切除微电网在不同运行模式、拓扑结构、DG运行状态下的故障,提高了保护的可靠性。     

微网运行模式及控制策略研究

微网技术解决了分布式发电大规模并网的问题,提高了可再生能源的效能,是分布式发电的高级利用形式。介绍了微网和并网开关的基本结构,分析了微网的运行模式,包括并网运行时微网的并网标准、微网与大电网的相互作用、孤岛运行时孤岛检测与孤岛划分。针对微网在不同运行模式下,其内部分布式电源运行特性不同的特点,对微网的控制策略展开深入的研究。     

基于李雅普诺夫稳定性的微电网分析方法

直流微电网运行稳定性是近几年来微电网研究领域的重点课题之一.针对直流微电网非线性特点,提出了采用李雅普诺夫方法来进行系统稳定性分析.首先,介绍了直流微电网发展背景并对比分析了其他研究成果;其次,建立了直流微电网模型,给出了状态空间方程来表征非线性直流微电网;在此基础上用李雅普诺夫直接法详细分析证明了所搭建系统的稳定性,通过证明过程确定了系统稳定性约束条件;最后,在MATLAB/Sim-ulink环境下对直流微电网模型实例进行仿真,仿真结果与理论分析在平衡点处有较好的一致,证明了所提出的李雅普诺夫方法在直流微电网稳定性分析中的有效性与正确性.     

计及电-氢混合储能的孤岛直流微电网可靠性评估

电-氢混合储能为提高孤岛直流微电网可靠性提供了有效途径,然而不同电-氢混合储能策略也会影响系统的可靠性水平,文中针对不同电-氢混合储能运行顺序,对比分析了3种储能策略对孤岛直流微电网可靠性的影响。首先,建立氢气储能模型、蓄电池储能模型和微电网可靠性评估指标体系;然后,计及系统元件故障,基于序贯蒙特卡洛法,提出计及电-氢混合储能的孤岛直流微电网可靠性评估方法;最后,采用改进的RBTS BUS6 F4馈线系统对孤岛直流微电网进行可靠性评估,对比分析储能策略和电-氢混合储能容量对系统可靠性的影响。结果表明：氢储能可以有效提高系统可靠性,不同的电-氢储能策略和容量对系统可靠性具有不同的影响。     

新型交直流混合微电网拓扑及其可靠性分析

交直流混合微电网综合了交流微电网和直流微电网的优点,是未来智能电网的发展趋势之一,而拓扑结构和可靠性研究是交直流混合微电网发展的基础。参考现有微电网拓扑结构,结合交直流混合微电网的构成和运行方式,提出了3类新型交直流混合微电网拓扑,分别是一对多型(一个交流微电网与多个直流微电网)、多对一型和多对多型,根据3类拓扑自身的特点,指出了各自的适用场景;基于配电网可靠性分析方法,考虑分布式电源接入和微电网孤岛运行,提出了交直流混合微电网的可靠性计算方法;通过算例,对比和分析了提出的3类新型交直流混合微电网拓扑的可靠性。     

基于遗传算法的微电网容量配置方法及软件开发

微电网容量配置研究的目的是在保证供电可靠性的同时,降低微电网系统的成本。借鉴现有分布式电源、储能和微电网的研究和运行经验,提出了一种微电网容量优化配置方法并开发了一套微电网规划设计软件。对于并网型微电网容量优化配置模型,综合考虑了输送功率、短路电流比、电压损耗、电压波动的系统约束,优化了遗传算法的搜索空间,保证了结果的合理性。针对孤岛型微电网和并网型微电网,制定了不同的能量控制策略,提高了算法的通用性。通过对江苏某微电网示范项目的规划设计,验证了方法的可行性和有效性。