【摘 要】
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为应对日益严峻的化石能源紧缺和环境污染等问题,我国提出了实现“双碳”的目标远景,以风电、光伏为代表的分布式电源（distributed generator,DG）接入配电网呈现出快速发展的趋势。其中,逆变型DG（inverter-interfaced DG,IIDG）已成为DG并网的主要形式。不同于传统配电网的单源辐射型结构,IIDG的接入使配电网发展为分散多源网络,且潮流双向流动;具有强非线性和
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为应对日益严峻的化石能源紧缺和环境污染等问题,我国提出了实现“双碳”的目标远景,以风电、光伏为代表的分布式电源（distributed generator,DG）接入配电网呈现出快速发展的趋势。其中,逆变型DG（inverter-interfaced DG,IIDG）已成为DG并网的主要形式。不同于传统配电网的单源辐射型结构,IIDG的接入使配电网发展为分散多源网络,且潮流双向流动;具有强非线性和快速动态响应特性的IIDG还将改变配电网故障电流的大小及分布,导致配电网故障特征发生根本性改变,给传统配电网的故障分析和继电保护带来了挑战。为此,本文针对含IIDG配电网故障分析及继电保护展开以下研究工作:（1）建立了计及PQ控制策略的IIDG故障等值数学模型。该模型计及了国内外对IIDG的并网要求,具有低电压故障穿越能力（Low Voltage Ride Through,LVRT）和消除负序电流的输出特性。基于PSCAD/EMTDC仿真平台,验证了所建立模型的准确性。（2）提出了一种基于双端电压推算差值的含T接IIDG和负荷的配电网线路纵联保护方案。首先根据PQ控制的IIDG模型建立了含IIDG与分支负荷的配电网故障正序等效模型,并在此基础上定义了两端电压推算量以及基于推算量的故障特征量。通过分析所提故障特征量与故障位置的关系,提出一种基于故障特征量的含IIDG与分支负荷配电网新型纵联保护方法。为避免因IIDG意外退出运行而导致保护误动作,利用IIDG退出运行的故障特征量构造了辅助判据。最后基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了所提保护方案的有效性。（3）提出了一种基于5G通信技术和故障时刻检测技术的纵联保护采样值同步对时方法。首先,结合5G传输信道特点,分析了传统采样同步方法在5G通信中造成同步误差的因素。提出了一种基于Prony算法的高精度故障时刻检测方法,实现了基于5G通信与故障时刻检测的采样同步。通过仿真算例将所提采样值同步方法应用于所提含IIDG配电网的纵联保护,测试结果表明所提方法同步精度能够满足所提纵联保护方案同步精度需求,且可靠性较高。
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