自适应保护在含分布式电源配电网中应用研究

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分布式电源(DG,Distributed Generation)接入配电网的数量与日俱增。但是DG的接入可能导致原有的保护拒动或误动。因此,研究分布式电源接入对配电网继电保护的影响及新的保护方案有重要意义。首先,本文介绍了分布式发电技术及其发展,并列举了国内外学者对分布式电源接入配网的影响及其解决方案研究。其次,利用不同位置短路时的等效电路图分析了接入分布式电源后对原有阶段式电流保护的影响。并利用PSACD仿真软件搭建简单10kV配电网模型进行仿真验证。仿真证明了在DG接入后,可能导致DG上游保护灵敏性降低,保护范围减小,严重时可能拒动;DG下游和相邻馈线的保护灵敏性提高,保护范围增大,严重时可能延伸至下一段线路导致保护误动。最后,本文针对含DG的配电网提出了改进的保护方案。方案一改进了自适应电流速断保护,使其在分布式电源接入的情况下有更好的适应性。通过分析DG上游、下游及相邻馈线短路时的等效复序网图,由短路时正序电流值得到各保护的整定值,仿真结果表明该方案根据短路位置和DG容量的改变而自适应地调整定值,三相短路时保护范围达到83.33%,但在两相短路时保护范围不到80%。方案二引入自适应距离保护,其Ⅱ段整定计算时分支系数用DG输出的故障电流来表示,使其在含DG配电网中保护Ⅱ段不受DG输出故障电流的影响,实现自适应整定。针对距离保护在经过渡电阻接地时可能导致保护不正确动作的情况,通过序算法提取正序电抗分量来消除过渡电阻对保护的影响。并通过PSCAD仿真进行验证,结果表明该保护方案比自适应电流速断保护的保护范围更大,且有较好的抗过渡电阻能力。
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