分布式电源接入下配电网电流保护策略研究

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分布式电源的快速兴起是可持续发展的必然趋势,随着能源危机加剧、自然环境的恶化以及DG技术的日益成熟,我国多地出台了扶持DG发展的政策及补贴措施,促进了分布式电源的快速兴起。大量分布式电源接入中低压电网后给地区电网的电网规划、运行维护、电能质量,尤其是继电保护等方面带来了挑战,本文主要针对DG接入后对配电网电流保护影响的探索研究,主要工作如下:1.论述了目前DG在地区电网中的发展趋势,并以菏泽地区电网为例,分析了DG迅猛发展的原因,介绍了实际工作中的电网稳控情况,并分析了 DG接入后对地区配电网前期预测及后期运维带来的影响,如潮流波动变大、预测难度增加、无功支持能力不足,频率调节能力下降等,从而确定了DG并网后需要关注的关键所在,即DG位置及容量的确定,对电压电能的影响,对继电保护的影响。接着通过基于菏泽地区电网本地的一个实例,提出了 DG接入电网承载力评估系统方案,解决了除继电保护的其他问题。2.从理论上用公式推导的方式地分析了 DG接入地区配电网后,其分布位置、容量大小、故障位置对短路电流及保护整定的影响,通过搭建基于PSCAD/EMTDC暂态仿真从理论的基础上证明其正确性,并计算DG接入不同情况下的准入容量验证了理论分析与仿真计算得一致性和可靠性。3.提出了一种方向纵联保护结合过流保护的新策略,改进了原来的保护配置,根据一个或多个DG并网的位置进行分区,在其上游、下游配备不同的保护装置及方向性元件。并通过对某10kV线路进行仿真分析,验证了策略的有效性。并分析了本方案的优劣所在。4.研究出一种更为经济的新策略,即自适应电流速断保护改进方案。探讨了传统的自适应保护的弊端,在此基础上,探索出DG接入保护背侧时,在分别两相故障、三相故障时等值阻抗与等值电动势的计算方法,形成了新的自适应保护公式,又针对此方法结合系统的运行方式和DG位置,制定了新的自适应电流速断保护的流程图。同时,针对此方法传输数据过大的问题,提出了DG接入下游双整定值策略,在DG接入与断开时投入不同的保护定值,提高保护的灵敏度。最后用仿真验证了新方法的可行性。
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