含分布式电源的小电阻接地方式配电网接地故障分析

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:qgz111
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分布式发电(Distributed Generation,DG)已在世界范围内获得广泛应用。DG并网所采用的接地方式(由并网变压器接线方式和DG本身的接地方式共同决定),将会影响系统的接地故障电流特征。对于小电阻接地方式配电网,DG接地方式有多种选择,可采用不接地、直接接地或是小电阻接地方式,接地故障电流特征尤为复杂。本文首先针对单DG接入小电阻接地方式配电网的情况,分别建立了含单旋转型和单逆变型DG的配电网接地故障分析模型,并分别分析了单旋转型和单逆变型DG采用不同接地方式并网后,系统的故障点电流,各线路的正、负、零序电流和三相故障电流特征以及接地故障电流的分布。进而扩展到多个不同类型DG接入小电阻接地方式配电网的情况,分析了系统的接地故障电流特征。并简要分析了不同接地方式DG并网对系统原有接地保护和供电可靠性的影响,总结了有源配电网中性点接地方式选择需综合考虑的问题。研究结果表明,当并网DG采用不接地方式时,其对接地故障电流的大小、分布以及原有接地保护的动作性能基本无影响。但当DG采用直接接地或是小电阻接地方式时,系统接地故障电流特征将会明显改变:故障点电流幅值大幅增加,且可能会随故障点远离母线呈现增大趋势;部分线路中零序电流有明显增大(甚至从无到数百安培)或明显减小;含DG健全线路的三相和含DG故障线路的非故障相中均将会出现较大幅值的故障电流;母线与接地变之间线路的故障相电流除经主网侧中性点注入大地外,还有一部分将通过两个健全相交换到DG侧中性点注入大地。上述特征会导致原有接地保护误动或是拒动,但特殊情况下也有助于提高原有某些接地保护的灵敏度,总体上将降低供电可靠性。此外,有源配电网在进行接地方式选择时需综合考虑不同条件下的接地方式转变、单相接地故障特征和过电压等问题。最后,利用Matlab/Simulink仿真验证了本文所提接地故障分析方法和不同接地方式DG并网后系统接地故障电流特征的正确性。研究成果可完善有源配电网故障特征分析理论体系,为小电阻接地方式配电网中DG接地方式选择、接地保护配置与改进以及有源配电网接地方式的优化提供一定的理论依据。
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