含分布式電源的配電網故障特性及保護方案研究.pdf

1、分布式發(fā)電對于緩解能源危機和環(huán)境問題具有顯著意義，但分布式電源(Distributed Generation-DG)出力隨機性和波動性使配電網故障特性復雜化，為保護整定及配置工作帶來巨大挑戰(zhàn)。本文通過研究DG故障暫態(tài)特性及其對保護的影響，提出基于故障穩(wěn)態(tài)分量的自適應方向電流保護方案，在此基礎上，提出基于邏輯量信息的區(qū)域保護方案，并研究網絡動態(tài)調整下區(qū)域保護關聯(lián)域在線計算方法，確保多DG和多分支情況下故障可靠切除。本文主要內容和創(chuàng)新點如下

2、:
　　針對電流保護難以適應DG接入的情況，本文提出一種基于故障分量的自適應方向電流保護方案。首先，分析不同類型DG的故障暫態(tài)特性以及故障等值方法，計算系統(tǒng)短路電流所含分量，并揭示短路電流三個相分量之間的關系。在此基礎上，根據故障邊界條件，獲取系統(tǒng)故障穩(wěn)態(tài)分量，再結合保護安裝處的測量電壓及測量電流，計算保護背側等值電壓和等值阻抗，最終構造不同故障類型下自適應方向電流保護判據。仿真結果表明該方案不受DG類型、DG出力以及系統(tǒng)運行方式

3、影響，并能有效地防止電壓跌落引起的延時保護拒動。
　　針對多DG和多分支引起本地保護不正確動作的情況，本文提出一種基于邏輯量信息的配電網區(qū)域保護方案，首先分析多分布式電源和多分支線路下本地保護存在的問題，進而提出三段式方向電流保護整定及配合原則，然后根據斷路器配置情況劃分區(qū)域范圍，并結合電流保護動作信息構成區(qū)域保護動作判據。IEEE33節(jié)點配電系統(tǒng)算例驗證了該方案能夠準確定位區(qū)內故障、閉鎖區(qū)外故障，加速保護動作、縮小故障停電時間。

4、判據以多信息構成冗余，具有較強的容錯能力，信息傳輸量少，對同步性要求低。
　　針對網絡動態(tài)調整下配電系統(tǒng)保護配合關系難以計算，影響區(qū)域保護正常工作的情況，本文提出了適用于網絡動態(tài)調整的區(qū)域保護關聯(lián)域在線計算方法。首先，考慮保護與各條支路的關聯(lián)關系，建立保護-支路關聯(lián)矩陣和支路-保護連接矩陣，并據此推導保護關聯(lián)矩陣，揭示保護之間的配合關系。然后，在網絡動態(tài)調整的情況下，借助保護距離矩陣對保護關聯(lián)矩陣進行在線修正，實現區(qū)域保護關聯(lián)域的