基于状态量信息的含分布式电源配电网保护新方案

为消除分布式电源(DG)接入对保护的影响,同时尽量减少改造成本,提出了一种基于多点状态量信息的含DG配电网保护新方案。对于DG下游辐射状线路和无DG接入的馈线,所提方案根据过电流保护动作信息实现故障定位。另外,基于馈线首端和DG并网点处的电压和电流信息,提出了补偿阻抗极性信息的新判据及其故障定位方法。当DG上游区域发生故障时,所提方案无需加装电压互感器,即可快速准确地切除DG上游区域的故障线路。最后,通过PSCAD/EMTDC软件对一个含DG的10 kV配电网进行故障仿真与分析,结果验证了所提方案的有效性和正确性。     

编者与读者

分布式电源供电与大电网相互补充、协调，是综合利用现有资源和设备、为用户提供可靠和优质电能的理想方式。将分布式发电（DG）系统集成到现有的配电系统中，是今后分布式发电的发展趋势，但是，把大量的DG系统接入配电网会对配电系统的结构和运行产生很大的影响。文章从网损、线路潮流、电压、电能质量、系统保护、可靠性、故障电流等方面分析了DG对配电系统产生的影响，提出了控制措施，并针对今后DG的发展，总结了将涉及到的主要研究工作内容。     

基于高渗透率分布式光伏的配电线路电压分析与治理

随着分布式光伏的快速发展，配电网中分布式光伏高渗透率特征愈加明显，并网点电压越限问题日益突出。高比例分布式光伏发电与配电网低负荷、低消纳能力造成功率反向流动，进而引起线路过电压、并网点故障解列装置过压保护频繁动作问题，影响发电效率。在深入分析光伏并网线路调压机理的基础上，试点实施35 kV变电站10 kV配电线路过电压治理，对比分析调节升压变档位、调节逆变器功率因数、改变配电网接线方式，并通过PSASP7.61程序仿真，确定升压变最优运行档位及逆变器调压策略，提高配电线路电能质量。     

分布式发电对配电网继电保护的影响

提出大量的分布式发电的并网运行,必将对现有的配电网的结构、故障时配电网中短路电流的大小、方向产生深刻的影响,从而影响配电网的可靠性和安全性。以10 kV馈线的保护为例,探讨了分布式发电对单侧电源、辐射型网络中基于断路器的三段式电流保护、熔断器保护以及自动重合闸的影响。并针对今后大量DG接入配电网的情况提出若不改变电网的结构,保持配电网保护设备的协调性的最佳的方案就是把整个配电网分区,按选择性要求切除故障区域的分布式电源,实现故障线路的隔离。     

分布式发电对配电网继电保护的影响

提出大量的分布式发电的并网运行,必将对现有的配电网的结构、故障时配电网中短路电流的大小、方向产生深刻的影响,从而影响配电网的可靠性和安全性.以10 kV馈线的保护为例,探讨了分布式发电对单侧电源、辐射型网络中基于断路器的三段式电流保护、熔断器保护以及自动重合闸的影响.并针对今后大量DG接入配电网的情况提出若不改变电网的结构,保持配电网保护设备的协调性的最佳的方案就是把整个配电网分区,按选择性要求切除故障区域的分布式电源,实现故障线路的隔离.     

含分布式电源的配电网保护改进方法

分布式电源(DG)接入配电网,改变了配电线路中短路电流的大小和方向,也改变了系统电网的结构.对普遍配置于配电网的三段式电流保护的正确动作将造成影响.本文是一种将传统的三段式电流保护改变为两段式电流保护,并结合通信系统的保护方法对配电网进行保护的配置.可以避免分布式电源接入系统可能造成配电线路保护误动的问题,同时,在允许分布式电源孤岛运行的方式下,当系统电源与分布式电源接入点之间的线路发生短路故障时,实现将故障从两端切除的要求.     

考虑分布式发电和联络线的配电网扩展规划

在接入分布式发电DG(distributed generation)的配电网中,当DG上游发生故障时,可通过联络线的合环操作让DG继续发电,从而更大程度地发挥DG特别是可再生能源DG的环境效益。为此考虑DG和线路的投资运行费用与发电环境成本2个目标,建立了计及DG和联络线的配电网扩展多目标规划模型,并设计采用精英策略的非支配遗传算法进行模型求解。算例结果表明所提方法可获得综合最优的扩展规划方案。     

含DG配电网故障测距技术综述

分布式电源（DG）的接入对配电网的潮流分布、短路特性和保护运行具有重大影响,配电网故障精确测距特别是含DG配电网的故障测距到目前都没有切实有效和适用性强的方法。本文对配电线路尤其是含DG配电网的故障测距方法进行了归纳和总结,在简单介绍传统配电系统测距方法的基础上,重点分析了国内外比较先进的含DG配电系统故障测距技术,并对含DG配电网故障精确测距技术进行了展望。     

含分布式电源配电网保护方案

分布式电源（DG）接入配电网会对传统的配电线路电流保护产生影响,可能导致保护不正确动作。针对这一问题,文中提出一种新的保护方案,对传统的配电线路保护配置进行了改进。该保护方案根据DG接入点的位置,对被保护馈线进行了分区,在DG的上游区域配置了方向纵联保护,而整条馈线则保留了过电流保护。为了能方便整定工作以及更快地切除故障,根据DG接入位置的不同,馈线的过电流保护分别采用定时限或反时限形式。采用该保护方案后,无论DG的输出功率如何变化,故障都能被可靠切除。最后,对一个10 kV配电系统进行了仿真,验证了保护方案的有效性。     

智能配电网分布式区域纵联保护故障隔离算法

针对智能配电网对故障检测和隔离提出的新的要求,提出了配电网区域纵联保护系统。分布式电源接入配电网中,网络中潮流分布及故障时短路电流大小及方向发生了改变,极大地影响了传统电流保护的动作特性。鉴于传统过电流保护灵敏度过高,对整定原则进行修正,使其反映下一级线路末端的相间短路故障。然后智能配电终端利用过电流信息和方向信息来判断故障是发生在上游还是下游线路。最后提出配电网故障隔离算法,智能配电终端和关联域内的智能配电终端交换信息依据算法原则完成故障隔离的检测和隔离功能。算例分析验证了算法的有效性和灵敏性。     

分布式电源接入对配电网线路保护的影响及对策研究

含分布式电源并网的配电网发生短路故障时,流经保护的短路电流会受到分布式电源提供的助增电流、汲取电流或反方向电流的影响,导致线路电流保护的误动或者拒动。基于IEEE33节点配电系统,在PSASP平台上搭建了仿真模型,计算了多个故障点下流经保护的短路电流大小,分析了分布式电源不同接入容量和位置对线路电流保护的影响,得出了对保护的分区域影响结论,并给出了几种减小影响的措施。     

含分布式电源的配电网继电保护配置改进

分布式电源（distributed generation,DG）的接入将会使配电网由单侧电源辐射状网络变成多端电源网络,使得配电网的潮流分布发生改变,进而导致配电网原有的继电保护不再具备可靠性。分析了DG的接入对配电网原有继电保护的影响,提出了方向纵联保护结合定时限过电流保护的方案来完成对故障的隔离与恢复供电,此方案可以解决DG的接入给配电网保护带来的影响,也使得DG的利用率得到提高。最后利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对10 kV配电网进行了建模仿真,验证了保护方案的有效性。     

含分布式电源的配电网广域保护容错算法

随着分布式电源的引入,传统的配电网保护系统难以满足运行方式灵活多变的多DG配电系统的要求.为此,基于最大故障特征信息量准则提出了一种适用于含DG配电网的保护算法.该算法以广域保护原理为基础,以通信为支撑,仅利用电流量进行故障搜索方向的判别,适用于无PT通道的中低压配电网.算法分故障区域定位和故障区段定位两步完成.故障区...     

分布式发电对配电网线路保护影响的分析

为了分析分布式电源(distributed generation,DG)接入线路对重合闸和配电网线路保护的影响,以DG通过10kV线路并入配电网为例,考虑到DG接入容量较小、在配电网中接入位置不确定以及一次重合闸与DG的配合等问题,结合DG并网时电网拓扑,利用短路电流计算公式计算了电流的流向和大小,分析了DG在线路不同位置接入对配电网线路保护和重合闸的影响,指出在线路或系统出现任何形式的故障均快速无选择地切除DG的前提下,DG不会对原线路保护产生负面影响,无需更改原有线路保护的整定值。     

计及短路电流约束的分布式电源准入容量的计算

在尽量不调整配电保护装置的情况下,针对分布式电源的准入容量问题,提出计及短路电流约束的准入容量计算原理和模型,对配电网中计及DG影响的故障计算原理进行分析.该模型的主要特点是把短路约束条件表达为分布电源准入容量与其次暂态电抗之间的函数关系.通过对单分布式电源和多分布式电源的计算和分析,验证了此方法的可行性.     

基于图论的配电网孤岛连通性判别

当配电网主干线发生故障,需要将配网与大电网断开,然后对配电网进行网络重构。要使得重构后的配电网能够稳定运行,需要对重构后的孤岛系统进行连通性判别。传统的判别方法仅考虑了传统的备用电源,并没有考虑大量的分布式电源。大量分布式电源(DG)接入配电网后,若配电网重构,使得配电网的网络结构更加复杂。采用改进的广度优先搜索算法对配网的连通块进行电气连通性判别,并采用含分布式电源的19节点系统进行算例分析。结果表明,考虑DG接入的电气连通性判断算法不但能搜索出含DG的配电网的多个连通块,还能准确判别各个连通块的电气连通性。     

含分布式电源的小电阻接地方式配电网单相接地故障分析

不同接地方式分布式电源(DG)并网将影响系统单相接地故障电流特征,对于小电阻接地方式配电网,DG接地方式选择较为灵活,对接地故障电流的影响尤为复杂。针对小电阻接地方式配电网,建立了旋转型DG并网后的接地故障分析模型,分析了并网DG采用不同接地方式时接地故障点电流、线路三相故障电流与线路正序、负序、零序电流的特征。结果表明,不接地方式DG对接地故障电流基本无影响;但DG采用直接接地、小电阻接地方式时,各故障电流将明显增大或减小,甚至从无到数百安培,将会影响系统原有接地保护与三相保护性能。研究成果可为含DG小电阻接地方式配电网的保护配置与DG接地方式选择提供理论依据。     

基于多分类支持向量机的分布式发电系统并网保护

在配电网出现孤岛、故障等异常情况时,并网保护需要及时断开分布式电源系统与主电网的连接。文中首先分析了并网保护的功能与特点,然后提出了一种基于多分类支持向量机的智能型并网保护方案。该保护方案在传统二分类支持向量机的基础上,建立了并网保护的概率型多分类器模型,实现对扰动、孤岛和故障事件的检测。为了提高模型的泛化能力,采用SVM-RFE方法对特征进行选择。最后,从保护的可信赖性与安全性两个方面,利用仿真对所提智能型并网保护与常规保护的性能进行了对比。     

分布式电源对配电网电流保护的影响

文中在阐述分布式电源研究的背景和意义基础上,建立了分布式电源(DG)的恒功率等效模型,详细讨论了分布式电源在故障点不同位置时,其对配电网原有三段式电流保护产生的具体影响。在PSCAD仿真软件中,搭建了含DG的10 kV配电网典型模型,利用全波傅立叶算法对短路电流进行计算,通过与所配置保护的整定值对比验证了理论分析的正确性。本文提出了基于本地信息量的自适应电流保护方案,为并入DG后的配电网继电保护算法研究提供了一定的理论依据。