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随着近年来分布式电源相关技术的长足进步,分布式电源的大量并网已经成为趋势。传统配电网为辐射型网络,单端电源供电。分布式电源的大量接入,在配电网中高度渗透,使配电网成为功率双向流动的有源网路,传统电流保护不能满足保护的需求。
首先,本文分析了分布式电源接入对配电网保护的影响。分布式电源接入会引起功率方向变化、对线路保护产生助增作用和分流作用,本文通过理论分析与仿真验证,阐述了其对配电网保护动作的影响;说明了分布式电源接入对重合闸前加速和重合闸后加速两种重合闸方式的影响;继而分析了分布式电源接入对配电网的孤岛运行的影响。
其次,本文提出一种基于分区纵联和改进遗传算法配合的配电网保护方案。根据分布式电源安装的不同位置,对配电网区域划分。分布式电源上游区域采用方向纵联保护,并在每个区域中应用改进遗传算法进行故障定位。本文提出了一种改进的模糊自适应模拟退火遗传算法,该算法对评价函数做了容错性改进,在遗传选择时采用自适应机制与最佳个体保留策略,并结合模糊推理与自适应机制求取模糊自适应交叉算子、模糊自适应变异算子,引入模拟退火算法提高收敛速度与局部搜索能力。该方案不需要复杂的通信设置,对通信的要求较为简单。案例分析证明了该保护方案的可行性。
最后,在相关新型保护方案的基础上,本文提出并验证了一种含分布式电源的智能配电网广域保护方案。该方案根据分布式电源与所带负载配合情况进行区域划分,区域划分后包含分布式电源的区域边界处配置解列装置与高级馈线终端,不包含分布式电源的区域边界处配置高级馈线终端。根据广域保护中的分布式控制策略,设计了基于高级馈线终端的故障区域定位和基于智能电子装置的故障区段定位。各高级馈线终端实时检测本地信息,与相邻的高级馈线终端进行信息交互,定位故障区域,解列装置满足解列条件,解列点解列,形成计划孤岛。故障区域内配置智能电子装置,相邻智能电子装置间信息交互,定位故障区段,实现故障隔离。对孤岛稳定运行问题进行理论分析,将分布式电源容量和出力的不确定性考虑在内,提出了计划孤岛方案,最大限度发挥分布式电源的发电能力,保证孤岛内能够稳定运行。设计了重合闸和孤岛再并网控制策略,消除瞬时性故障,使计划孤岛再并网没有同期性问题。案例分析证明了在不同故障情况下该保护方案的可行性,为配电网保护提供理论依据,所得保护方案简单且具有一定的容错性,能够缩小停电面积,提高供电可靠性,具有较高实用价值。
本文提出了两种配电网保护方案,能够有效地解决分布式电源接入给配电网保护带来的问题,为配电网保护提供理论依据。
首先,本文分析了分布式电源接入对配电网保护的影响。分布式电源接入会引起功率方向变化、对线路保护产生助增作用和分流作用,本文通过理论分析与仿真验证,阐述了其对配电网保护动作的影响;说明了分布式电源接入对重合闸前加速和重合闸后加速两种重合闸方式的影响;继而分析了分布式电源接入对配电网的孤岛运行的影响。
其次,本文提出一种基于分区纵联和改进遗传算法配合的配电网保护方案。根据分布式电源安装的不同位置,对配电网区域划分。分布式电源上游区域采用方向纵联保护,并在每个区域中应用改进遗传算法进行故障定位。本文提出了一种改进的模糊自适应模拟退火遗传算法,该算法对评价函数做了容错性改进,在遗传选择时采用自适应机制与最佳个体保留策略,并结合模糊推理与自适应机制求取模糊自适应交叉算子、模糊自适应变异算子,引入模拟退火算法提高收敛速度与局部搜索能力。该方案不需要复杂的通信设置,对通信的要求较为简单。案例分析证明了该保护方案的可行性。
最后,在相关新型保护方案的基础上,本文提出并验证了一种含分布式电源的智能配电网广域保护方案。该方案根据分布式电源与所带负载配合情况进行区域划分,区域划分后包含分布式电源的区域边界处配置解列装置与高级馈线终端,不包含分布式电源的区域边界处配置高级馈线终端。根据广域保护中的分布式控制策略,设计了基于高级馈线终端的故障区域定位和基于智能电子装置的故障区段定位。各高级馈线终端实时检测本地信息,与相邻的高级馈线终端进行信息交互,定位故障区域,解列装置满足解列条件,解列点解列,形成计划孤岛。故障区域内配置智能电子装置,相邻智能电子装置间信息交互,定位故障区段,实现故障隔离。对孤岛稳定运行问题进行理论分析,将分布式电源容量和出力的不确定性考虑在内,提出了计划孤岛方案,最大限度发挥分布式电源的发电能力,保证孤岛内能够稳定运行。设计了重合闸和孤岛再并网控制策略,消除瞬时性故障,使计划孤岛再并网没有同期性问题。案例分析证明了在不同故障情况下该保护方案的可行性,为配电网保护提供理论依据,所得保护方案简单且具有一定的容错性,能够缩小停电面积,提高供电可靠性,具有较高实用价值。
本文提出了两种配电网保护方案,能够有效地解决分布式电源接入给配电网保护带来的问题,为配电网保护提供理论依据。