含分布式光伏電源的配電網(wǎng)保護(hù)方案及故障定位研究.pdf

1、隨著全球氣候環(huán)境的惡化和化石燃料資源的日漸匱乏，以太陽能光伏發(fā)電(PV)為代表的分布式發(fā)電技術(shù)越來越多地受到人們的關(guān)注。由于國(guó)家相關(guān)政策扶持力度的加大，在可以預(yù)見的未來將會(huì)有更多的光伏電源接入中低壓配電網(wǎng)。PV的接入會(huì)改變配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和潮流分布，導(dǎo)致保護(hù)可能出現(xiàn)拒動(dòng)或誤動(dòng)等情況。本文將著重分析PV的接入對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)的影響，進(jìn)而計(jì)算考慮保護(hù)約束條件的PV準(zhǔn)入容量，并研究基于分區(qū)保護(hù)總體思路所提出的故障區(qū)域定位算法的可行性。
　　

2、 本文首先對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)運(yùn)行特性進(jìn)行了研究。在對(duì)PV組成結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，在PSCAD/EMTDC仿真軟件中建立了三相光伏并網(wǎng)發(fā)電模型，將其接入一個(gè)無窮大系統(tǒng)。通過仿真驗(yàn)證了所建模型在光照強(qiáng)度變化時(shí)的并網(wǎng)輸出控制特性。然后簡(jiǎn)要介紹了當(dāng)前我國(guó)中低壓配電網(wǎng)常見的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其繼電保護(hù)與饋線自動(dòng)化配置情況。分別對(duì)三段式電流保護(hù)、自動(dòng)重合閘和基于FTU的配電自動(dòng)化進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。之后分析了以PV為代表的IIDG在配電網(wǎng)故障時(shí)

3、的響應(yīng)特性，建立了PV故障響應(yīng)特性的等效數(shù)學(xué)模型。定性分析了PV并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)各處保護(hù)的影響，并著重研究并建立了PV處于不同位置時(shí)的短路電流與PV容量的關(guān)系表達(dá)式。通過具體算例驗(yàn)證PV在特定接入點(diǎn)處對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)的影響，并得到保護(hù)可靠動(dòng)作前提下的PV最大準(zhǔn)入容量。
　　 為適應(yīng)未來越來越多PV接入配電網(wǎng)的趨勢(shì)，本文研究了一種含光伏電源的配電網(wǎng)分區(qū)保護(hù)新方案，該方案按照負(fù)荷與PV容量均衡的原則將配電網(wǎng)分為若干子區(qū)域。借助配電自動(dòng)化系統(tǒng)