含分布式光伏電源的配電網(wǎng)保護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。由于國家相關(guān)政策扶持力度的加大，在可以預(yù)見的未來將會有更多的光伏電源接入中低壓配電網(wǎng)。PV的接入會改變配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和潮流分布，導(dǎo)致保護可能出現(xiàn)拒動或誤動等情況。本文將著重分析PV的接入對配電網(wǎng)保護的影響，進而計算考慮保護約束條件的PV準入容量，并研究基于分區(qū)保護總體思路所提出的故障區(qū)域定位算法的可行性。
　　

2、 本文首先對光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)運行特性進行了研究。在對PV組成結(jié)構(gòu)和工作原理進行介紹的基礎(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，將其接入一個無窮大系統(tǒng)。通過仿真驗證了所建模型在光照強度變化時的并網(wǎng)輸出控制特性。然后簡要介紹了當前我國中低壓配電網(wǎng)常見的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其繼電保護與饋線自動化配置情況。分別對三段式電流保護、自動重合閘和基于FTU的配電自動化進行了簡單介紹。之后分析了以PV為代表的IIDG在配電網(wǎng)故障時

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)對配電網(wǎng)各處保護的影響，并著重研究并建立了PV處于不同位置時的短路電流與PV容量的關(guān)系表達式。通過具體算例驗證PV在特定接入點處對配電網(wǎng)保護的影響，并得到保護可靠動作前提下的PV最大準入容量。
　　 為適應(yīng)未來越來越多PV接入配電網(wǎng)的趨勢，本文研究了一種含光伏電源的配電網(wǎng)分區(qū)保護新方案，該方案按照負荷與PV容量均衡的原則將配電網(wǎng)分為若干子區(qū)域。借助配電自動化系統(tǒng)