分布式电源接入配电网保护方案研究

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分布式电源(Distributed Generation,DG)作为一种新型的发电技术,因其灵活性、环保性、经济性等优点近几年来被不断开发应用,但由于DG接入配电网会改变原有系统拓扑结构、潮流分布等,传统电流保护无法满足电网稳定运行,因此,如何安全、有效的为含DG配电网配置保护方案,是当下亟待解决的问题。本文的主要工作如下:分析了DG并网规则和控制策略,确定其正常与故障状态下的输出特性,在此基础上建立DG等效模型,并用PSCAD搭建了 PQ控制的分布式电源仿真模型,为DG接入配电网对保护的影响研究奠定了基础。建立了双馈线无DG配网模型与双馈线含DG配网模型,对比DG在不同容量、故障位置等因素下短路电流差异,分析对原有保护影响,并进行仿真验证。仿真结果表明DG接入后,将改变短路电流分布及配电网原有电流保护配置的基础条件,配电网原有的三段式电流保护可能误动或拒动。为效解决DG接入配电网后保护定值难以整定的问题,考虑到现有自适应电流速断保护未考虑DG的输出特性,分析不同位置发生对称短路和不对称短路保护安装处电压和流过电流之间的关系,研究了基于本地信息的自适应电流保护方案,仿真验证该方案可以减小或消除不同因素对保护影响,且保护性能优于传统电流保护。针对多个DG接入的配电网,本文从含多个DG的配网结构和故障电流角度考虑,研究了将广域保护应用到含多个DG配电网的保护方案。将电网以DG为界限进行区域划分,通过首端节点矩阵与末端节点矩阵判别故障区域,故障子区域内互相通信,仿真验证该方案可以精确定位故障区域,减小停电面积,提高系统供电可靠性。
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