書????名 | 分布式光伏發(fā)電技術(shù)及并網(wǎng)管理 | 作????者 | 國網(wǎng)浙江省電力有限公司嘉興供電公司 |
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ISBN | 9787519818517 | 頁????數(shù) | 172頁 |
定????價 | 43元 | 出版社 | 中國電力出版社 |
出版時間 | 2018年6月 | 裝????幀 | 平裝 |
開????本 | 16開 |
前言
第1章 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)
1.1 概述
1.2 光伏發(fā)電原理及組成
1.3 分布式光伏在微電網(wǎng)中的應(yīng)用
第2章 分布式光伏的規(guī)劃設(shè)計
2.1 分布式光伏并網(wǎng)對電網(wǎng)規(guī)劃的影響
2.2 適應(yīng)分布式光伏接入的配電網(wǎng)規(guī)劃
第3章 分布式光伏的調(diào)控運行
3.1 分布式光伏信息采集
3.2 分布式光伏涉網(wǎng)保護(hù)
3.3 分布式光伏調(diào)控運行管理
3.4 分布式光伏發(fā)電預(yù)測
3.5 分布式光伏電壓控制
第4章 含分布式光伏的電網(wǎng)運維檢修
4.1 含分布式光伏的電網(wǎng)運維管理特征
4.2 電網(wǎng)檢修管理
4.3 電能質(zhì)量管理
第5章 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)管理
5.1 分布式光伏發(fā)電接入電網(wǎng)技術(shù)原則
5.2 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)工作相關(guān)規(guī)范
5.3 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)流程
5.4 補充管理規(guī)定
第6章 分布式光伏發(fā)電電費結(jié)算
6.1 光伏項目電費補貼政策
6.2 分布式光伏發(fā)電項目補助申請程序
6.3 分布式光伏發(fā)電項目上網(wǎng)電費管理
6.4 分布式光伏發(fā)電項目電費結(jié)算操作規(guī)范
6.5 光伏項目電費結(jié)算規(guī)范化要求
6.6 光伏項目電費結(jié)算操作常見問題
第7章 分布式光伏并網(wǎng)工程實例
7.1 工程典型案例
7.2 分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)
7.3 分布式光伏運營分析平臺
7.4 分布式光伏并網(wǎng)接口一體化裝置
附件1 分布式電源并網(wǎng)申請表
附件2 接入系統(tǒng)方案編制收資清單
附件3 分布式電源項目接入系統(tǒng)方案項目業(yè)主(用戶)確認(rèn)單
附件4 關(guān)于××項目接入電網(wǎng)意見的函××公司(項目業(yè)主)
附件5 分布式電源設(shè)計審查需提供的材料清單
附件6 分布式電源設(shè)計審查結(jié)果通知單
附件7 分布式電源并網(wǎng)驗收和調(diào)試申請表
附件8 分布式電源并網(wǎng)驗收意見單
參考文獻(xiàn)2100433B
本書內(nèi)容包括分布式光伏發(fā)電原理、規(guī)劃設(shè)計、調(diào)控運行、運維檢修、并網(wǎng)服務(wù)、電費結(jié)算等過程,并以實際案例作為基礎(chǔ),理論聯(lián)系實際來進(jìn)行闡述。本書內(nèi)容共分為7章:分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)、分布式光伏的規(guī)劃設(shè)計、分布式光伏的調(diào)控運行、含分布式光伏的電網(wǎng)運維檢修 、分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)管理、分布式光伏發(fā)電電費結(jié)算、分布式光伏并網(wǎng)工程實例 。
分布式光伏發(fā)電原理以及應(yīng)用詳解來源:北極星太陽能光伏網(wǎng) 時間:2016-03-23 10:41:27 作者: 一、分布式光伏發(fā)電概述 光伏發(fā)電是指利用太陽能光伏電池把太陽輻射能直接轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電...
光伏分布式發(fā)電是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式,它倡導(dǎo)就近發(fā)電,就近并網(wǎng),就近轉(zhuǎn)換,就近使用的原則,不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量,同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸...
不清楚
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評分: 4.8
——僅供參考 技術(shù)交底 1、電池組件的運輸與保管應(yīng)符合制造廠的專門規(guī)定(見組件包裝箱說明) 。電池組件開箱前, 必須通知廠家、施工單位、業(yè)主一起到現(xiàn)場進(jìn)行開箱檢查,對照合同、設(shè)計、供貨單檢查組件的尺 寸、品牌、合格證、技術(shù)參數(shù)、外觀等,并組織做好開箱檢查見證記錄,檢查合格后使用。 2.安裝前應(yīng)對檁條的型號、規(guī)格、查驗是否符合設(shè)計要求、連接螺栓,檁條,連片等緊固件必 須按設(shè)計要求采用熱鍍鋅材料,鍍鋅層厚度不小于 65μ,塑鋼絲拉繩破斷力不小于 31KM,外包裹 塑料厚度不小于 1.0mm。檁條連接螺栓配置為 2平墊 1平墊 1螺母。膨脹螺栓應(yīng)用 10×10M,一端 帶鉤膨脹螺栓應(yīng)使用 10×8M,電池組件構(gòu)架采用螺栓與 檁條連接。組件構(gòu)成架檁條,須按設(shè)計要 求間距,檁條緊固連接可靠, 為保證電池板的方正, 應(yīng)提前對檁條進(jìn)行規(guī)方,進(jìn)行對角線的測量調(diào) 整,保證偏差在允許范圍內(nèi)。 3.光伏組件構(gòu)架
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評分: 4.6
附件 1 分布式光伏發(fā)電項目并網(wǎng)申請表 項目編號 申請日期 年 月 日 項目名稱 項目地址 項目投資方 項目聯(lián)系人 聯(lián)系人電話 聯(lián)系人地址 裝機容量 投產(chǎn)規(guī)模 kW 本期規(guī)模 kW 終期規(guī)模 kW 意向并網(wǎng) 電壓等級 □ 10(6)kV □ 380V □其它 發(fā)電量意向 消納方式 □全部自用 □全部上網(wǎng) □自發(fā)自用余電上網(wǎng) 意向 并網(wǎng)點 □用 戶 側(cè)( 個) □公共電網(wǎng)( 個) 計劃 開工時間 計劃 投產(chǎn)時間 核準(zhǔn)要求 □省級 □地市級 □其它 □不需核準(zhǔn) 下述內(nèi)容由選擇自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的項目業(yè)主填寫 用電情況 月用電量 ( kWH) 裝接容量( 萬 主要 用電設(shè)備 KVA) 業(yè)主提供 資料清單 1、經(jīng)辦人身份證原件及復(fù)印件和法人委托書原件(或法人代表身份證 原件及復(fù)印件)。 2、企業(yè)法人營業(yè)執(zhí)照(或個人戶口本) 、土地證、房產(chǎn)證等項目合法性 支持性文件。 3、政府投資主管部
分布式電源并網(wǎng)保護(hù)定義為 :安裝于公共耦合點處的繼電保護(hù)措施,能夠檢測到主電網(wǎng)側(cè)(系統(tǒng)側(cè))和分布式電源側(cè)發(fā)生的故障和其他各種異常情況,并及時將分布式電源與主電網(wǎng)隔離,避免危及主電網(wǎng)的正常運行或者損壞分布式電源裝置。并網(wǎng)保護(hù)包括防孤島保護(hù)、故障保護(hù)以及其他異常保護(hù)。
1)對于直接接入到110kV及以上輸電網(wǎng)絡(luò)中的分布式電源,其并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線已配置了完善的保護(hù)系統(tǒng),不需要專門的并網(wǎng)保護(hù)。因此上述并網(wǎng)保護(hù)主要針對接入35kV及以下電壓等級的分布式電源。
2)并網(wǎng)保護(hù)既不同于分布式電源的發(fā)電機保護(hù),也不同于配電網(wǎng)饋線保護(hù),本質(zhì)上是一種接口保護(hù)。上述3類保護(hù)的關(guān)系可見圖1。
其中包括斷路器A-D,并網(wǎng)保護(hù)安裝于公共耦合點的電網(wǎng)側(cè),一般在并網(wǎng)變壓器的高壓側(cè)。
當(dāng)分布式電源單獨接入系統(tǒng)時,并網(wǎng)保護(hù)功能可與分布式電源的發(fā)電機保護(hù)功能集成在同一套保護(hù)裝置中。隨著并網(wǎng)容量的增加,分布式電源通常以集群或微電網(wǎng)的方式接入配電網(wǎng),且常包含嵌入負(fù)荷,此時則要求在公共耦合點處配置獨立的并網(wǎng)保護(hù)。這樣,電網(wǎng)公司可以無需關(guān)注分布式電源自身的保護(hù)配置,只對并網(wǎng)保護(hù)提出要求,從而簡化保護(hù)配合,適應(yīng)今后大量分布式電源在多種層級的接入要求。
3)在標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1547中,從反映系統(tǒng)側(cè)故障、防孤島以及電能質(zhì)量等3個方面,給出了并網(wǎng)保護(hù)的核心功能要求。顯然上述要求都是站在電網(wǎng)的角度考慮并網(wǎng)保護(hù)的功能。而在標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1547中,則要求并網(wǎng)保護(hù)在反映系統(tǒng)側(cè)故障的同時,還能兼顧分布式電源側(cè)故障。在實踐中,為分布式電源單元配置哪些保護(hù)功能主要由IPP根據(jù)自身要求決定,故并網(wǎng)保護(hù)依舊應(yīng)以反映系統(tǒng)側(cè)擾動為主。
(1)故障保護(hù)
配電網(wǎng)發(fā)生故障時,分布式電源持續(xù)向故障點提供短路電流,這會給配電網(wǎng)一次設(shè)備、保護(hù)和重合閘帶來諸多不利影響 。
首先,分布式電源的接入改變了配電網(wǎng)的短路電流幅值和分布特征。兩個典型的影響是,如果分布式電源的公共耦合點位于饋線保護(hù)與故障點之間,那么該分布式電源的“屏蔽效應(yīng)”會使流過饋線保護(hù)的短路電流變小,從而可能導(dǎo)致饋線保護(hù)拒動;而如果分布式電源的公共耦合點位于非故障饋線,則可能導(dǎo)致該饋線保護(hù)誤動。為了減少對配電網(wǎng)保護(hù)的影響,要求并網(wǎng)保護(hù)在配電網(wǎng)發(fā)生故障時能夠快速動作以切除分布式電源。
其次,架空線路故障主要為瞬時性故障,提高重合閘的成功率能夠顯著提高供電可靠性。但是,當(dāng)配電網(wǎng)故障時,分布式電源的持續(xù)供電會使變電站或饋線重合閘的檢無壓重合失敗;即使?jié)M足檢無壓重合條件,分布式電源持續(xù)提供的短路電流還會阻礙故障點滅弧而導(dǎo)致重合失敗,使瞬時故障變?yōu)橛谰霉收希患词鼓軌蛑睾?,但由于分布式電源已與主電網(wǎng)失去同步,非同期合閘也會對斷路器、分布式電源以及負(fù)荷帶來很大沖擊。所以,并網(wǎng)保護(hù)必需在饋線重合閘動作之前及時退出分布式電源,一旦配合失敗則會導(dǎo)致嚴(yán)重后果。
除以上影響外,分布式電源的接入還會導(dǎo)致配電網(wǎng)設(shè)備損壞并產(chǎn)生過電壓,提供的故障電流會使饋線熔斷器過早熔斷。
(2)防孤島保護(hù)
當(dāng)分布式電源與公共電網(wǎng)失去電氣連接時,出于系統(tǒng)運行、人員設(shè)備安全以及電能質(zhì)量等考慮,目前世界各國的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)都要求分布式電源立即退出運行。導(dǎo)致孤島的原因有2類:一類因故障跳閘;另一類因非故障開關(guān)操作,包含人為誤操作。
這里需要說明公共耦合點處的防孤島保護(hù)與分布式電源自身防孤島保護(hù)的關(guān)系。不同類型的分布式電源,其防孤島保護(hù)的配置要求有所不同。對于變流器型分布式電源,標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定其控制器中需具備孤島檢測能力;對于不具有自勵磁能力的感應(yīng)電機型分布式電源,其不具備孤島運行能力;而同步電機型分布式電源本身已配置有電壓/頻率保護(hù),當(dāng)孤島內(nèi)有功、無功不能平衡時,機組會自動退出運行。因此同步電機和感應(yīng)電機型分布式電源不要求設(shè)置防孤島保護(hù)。
這樣看來,似乎僅需為變流器型分布式電源配置防孤島保護(hù)。但是,電網(wǎng)運行人員仍希望在公共耦合點配置專門的防孤島保護(hù)。這是因為,在同一PCC下面可能包含多個類型的分布式電源單元,分別采用了不同的孤島檢測方法。例如,變流器型分布式電源多采用主動式孤島檢測,但是此方法在多變流器并網(wǎng)條件下,注入電網(wǎng)的擾動可能互相干擾而產(chǎn)生稀釋效應(yīng),使得檢測性能明顯下降;對于同步電機型分布式電源,在其出力和本地負(fù)荷基本匹配時,其自身的電壓/頻率保護(hù)有較大的檢測盲區(qū)。由于存在這些問題,在實踐中應(yīng)評估分布式電源單元自身孤島檢測機制失效的概率和風(fēng)險。在公共耦合點配置專門的防孤島保護(hù),有利于提供更為完善的防孤島保護(hù)方案并方便校核,減少因分布式電源自身防孤島保護(hù)失效所帶來的安全隱患。
(3)其他功能
1)檢同期。當(dāng)配電網(wǎng)故障切除、饋線重新供電后,分布式電源可以重新并入電網(wǎng)。但非同期重合會給電網(wǎng)設(shè)備和分布式電源造成很大的沖擊,因此并網(wǎng)保護(hù)必須配置檢同期繼電器,以確保線路不帶電。在允許計劃性孤島的情況下,分布式電源的重合情況有如下2種,否則只有第2種重合情況。
a)分布式電源與本地負(fù)荷功率匹配。當(dāng)配電網(wǎng)F處發(fā)生故障時,饋線保護(hù)A動作切除系統(tǒng)電源,并網(wǎng)保護(hù)動作跳開斷路器B,分布式電源與本地負(fù)荷形成孤島。故障消除后,系統(tǒng)側(cè)A處重合閘先檢無壓重合。如果A重合成功,則并網(wǎng)保護(hù)進(jìn)行同期并列,恢復(fù)聯(lián)網(wǎng)運行;否則,并網(wǎng)保護(hù)不響應(yīng)。
b)分布式電源與本地負(fù)荷功率不匹配。F故障且饋線保護(hù)A動作后,并網(wǎng)保護(hù)動作跳開C、D,退出分布式電源,饋線重新供電后,并網(wǎng)保護(hù)通過分布式電源出口處的同期檢定即可并入分布式電源。
2)不平衡狀態(tài)檢測。當(dāng)配電網(wǎng)中發(fā)生不對稱故障時,負(fù)序電流可能損壞同步電機型分布式電源,為此并網(wǎng)保護(hù)應(yīng)配備負(fù)序過電流保護(hù)。
3)逆功率檢測。一些并網(wǎng)協(xié)議不允許分布式電源向主網(wǎng)負(fù)荷供電,此時并網(wǎng)保護(hù)中需要配置功率方向元件,檢測公共耦合點處的反向潮流。
并網(wǎng)保護(hù)的配置需要考慮分布式電源類型、配電網(wǎng)接地方式、并網(wǎng)規(guī)程等多種因素。圖2給出了小電流接地配電網(wǎng)中,同步電機型分布式電源的一種并網(wǎng)保護(hù)配置方案。
并網(wǎng)保護(hù)的相間故障檢測可以采用過電流保護(hù)、低電壓起動的過電流保護(hù)或者阻抗保護(hù)實現(xiàn)。而接地故障的檢測與配電網(wǎng)接地方式有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定分布式電源的接地方式應(yīng)和電網(wǎng)側(cè)的接地方式保持一致。當(dāng)配電網(wǎng)為大電流接地方式時,分布式電源不僅會通過故障相提供接地短路電流,還可能存在通過非故障相交換的故障電流,可采用定時限接地過電流保護(hù)和方向過電流保護(hù)進(jìn)行故障檢測;而在小電流接地方式配電網(wǎng)中,分布式電源不會產(chǎn)生接地故障的饋入電流,此時應(yīng)配置接地過電壓保護(hù)。
目前已提出的孤島檢測方法按照信號來源、是否有主動激勵可分為被動檢測法、主動檢測法和聯(lián)跳。聯(lián)跳方案可以最大程度消除孤島檢測盲區(qū)并提高檢測速度。但是,由于并非配電網(wǎng)中所有的保護(hù)動作或開關(guān)變位都會導(dǎo)致孤島,所以該方案需進(jìn)行實時拓?fù)浞治觯⒃诓⒕W(wǎng)保護(hù)與斷路器之間建立多對多的通信連接。如果考慮到配電網(wǎng)重構(gòu),聯(lián)跳的實現(xiàn)會變得更為復(fù)雜且不經(jīng)濟。考慮到這些,被動檢測依然是重要的孤島檢測方案。該方案一般配置過/欠電壓保護(hù)和過/欠頻率保護(hù),還可以配置頻率變化率保護(hù)、相位偏移保護(hù)。
決定并網(wǎng)保護(hù)的功能與性能要求的因素,首先是并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。所以,與并網(wǎng)保護(hù)相關(guān)的研究課題,首先來自于并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),其次才是保護(hù)原理的研究 。
由于IEEE1547標(biāo)準(zhǔn)制定時分布式電源滲透率較低,因此不鼓勵分布式電源參與電網(wǎng)的頻率和電壓調(diào)節(jié)。而隨著可再生能源的快速發(fā)展,分布式電源在配電網(wǎng)中的作用正從被動轉(zhuǎn)向主動,即從電網(wǎng)故障后被要求迅速退出運行,逐漸變?yōu)橄螂娋W(wǎng)提供輔助服務(wù)和動態(tài)支撐能力。反映在近幾年的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的變化上,值得特別關(guān)注的問題主要是低壓穿越和計劃孤島。
1)兼顧系統(tǒng)和保護(hù)需要的低電壓穿越策略。
目前各國的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中制定了各種各樣的LVRT曲線。LVRT曲線中的關(guān)鍵參數(shù)為電壓閾值。從對電網(wǎng)的動態(tài)無功支撐角度,該電壓閾值設(shè)置越低,分布式電源對系統(tǒng)的支撐作用越強。但從對配電網(wǎng)保護(hù)的影響角度,該電壓閾值的影響是非單調(diào)的。一般而言,加快故障饋線上并網(wǎng)保護(hù)的動作速度,減少對該饋線保護(hù)的“屏蔽效應(yīng)”,有利于提高配電網(wǎng)保護(hù)的靈敏性。但是,如果進(jìn)一步提高該電壓閾值,會使得健全饋線上接入的分布式電源快速脫網(wǎng),流過故障饋線的短路電流反而由大變小。所以,如何根據(jù)不同配電網(wǎng)的實際情況,兼顧系統(tǒng)和保護(hù)兩方面的需求來優(yōu)化LVRT曲線,是一個重要的研究課題。
2)適應(yīng)計劃孤島的自適應(yīng)保護(hù)與控制策略。
雖然現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)都不允許分布式電源孤島運行,但隨著分布式電源容量的增加和微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,為了有效利用分布式電源的電源支撐作用,提高供電可靠性,很多國家開始重視對計劃孤島的研究。IEEE 1547.4中將計劃孤島稱為分布式電源孤島系統(tǒng),即微電網(wǎng),其對分布式電源孤島運行模式的設(shè)計、運行方面做出了較詳細(xì)的規(guī)定。
當(dāng)允許計劃孤島時,分布式電源自身的防孤島保護(hù)可能會破壞孤島系統(tǒng)的穩(wěn)定運行(尤其是孤島剛形成時)。對此,一種可行的解決方案是,當(dāng)并網(wǎng)保護(hù)檢測到孤島,并判斷當(dāng)前微電網(wǎng)具備孤島運行條件時,立刻閉鎖分布式電源自身的防孤島保護(hù)。另外,當(dāng)發(fā)生聯(lián)網(wǎng)/孤島運行方式切換時,某些分布式電源單元需要迅速切換控制模式;同時,由于在孤島和聯(lián)網(wǎng)條件下,微電網(wǎng)內(nèi)短路電流水平變化很大,保護(hù)定值也需做自適應(yīng)調(diào)整。此時,并網(wǎng)保護(hù)的孤島檢測功能可以為上述控制模式和保護(hù)整定值的自適應(yīng)切換提供信號。由以上分析可見,并網(wǎng)保護(hù)作為一種接口保護(hù),不但具備故障保護(hù)功能,還可以在保證分布式電源孤島系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行中發(fā)揮重要作用。
(1)并網(wǎng)保護(hù)實現(xiàn)中的突出問題
目前,并網(wǎng)保護(hù)基于常規(guī)保護(hù)原理實現(xiàn),在應(yīng)用中存在如下突出問題。
1)故障檢測問題。分布式電源的大規(guī)模接入和變流器型分布式電源容量的不斷增加,使得配電網(wǎng)的故障特征發(fā)生了很大變化,主要表現(xiàn)在:a)故障電流較小。例如變流器型分布式電源所提供的故障電流一般不超過1.5倍額定電流;b)在故障期間,變流器型分布式電源呈現(xiàn)電流源特征,與傳統(tǒng)同步發(fā)電機的電壓源特征相差很大;c)故障特征還與變流器的控制策略(如是否考慮負(fù)序電流控制)存在很大關(guān)聯(lián)。以上這些,使得在并網(wǎng)保護(hù)的故障檢測方法中,不能完全復(fù)制基于同步電機理論得到的故障特征。
2)孤島檢測問題。雖然已經(jīng)提出了被動檢測、主動檢測和聯(lián)跳等方案,但目前還不存在獲得廣泛認(rèn)可的方案。無源和無通道是繼電保護(hù)追求的重要目標(biāo),因為這可以將保護(hù)的問題限制在保護(hù)裝置自身。從這個意義上,被動孤島檢測原理應(yīng)持續(xù)受到重視。但當(dāng)功率不平衡度較低時,現(xiàn)有被動孤島檢測存在較大的檢測盲區(qū),這函需得到改進(jìn)。
3)整定計算問題。并網(wǎng)保護(hù)屬于多功能保護(hù),實現(xiàn)中需要用到較多的保護(hù)元件。復(fù)雜的保護(hù)配置不但提高了裝置的成本,而且增大了整定計算的工作量。更為困難的是,由于分布式電源出力的隨機性和波動性,以及分布式電源類型、容量、并網(wǎng)變壓器接線方式、功率不平衡度以及配電網(wǎng)保護(hù)的配置等諸多因素都會影響到孤島檢測和故障判別,使得這些保護(hù)元件的定值難以整定。
常規(guī)保護(hù)元件僅利用一、二個特征進(jìn)行決策,從機器學(xué)習(xí)角度,可將其視為最為簡單的線性分類器(如電流、電壓、頻率繼電器)或非線性分類器(如距離繼電器)。但這種基于少特征的保護(hù)原理難以應(yīng)對并網(wǎng)保護(hù)的上述問題。
近年來,研究者越來越重視機器學(xué)習(xí)在保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用價值。與常規(guī)保護(hù)原理相比,基于機器學(xué)習(xí)的智能保護(hù)方案具有如下優(yōu)勢:}突破了常規(guī)保護(hù)中單一繼電器的概念,能夠組合多個特征進(jìn)行模式識別;能夠從大量特征中優(yōu)選出最為有效的關(guān)鍵特征組合;能夠從訓(xùn)練樣本中自動找出最優(yōu)定值。以上特點有助于同時改善保護(hù)的安全性與可信賴性,同時減輕了需要對常規(guī)保護(hù)中大量元件進(jìn)行整定計算的壓力。
在完成特征選擇后,需要選擇合適的分類算法。智能保護(hù)中常用的機器學(xué)習(xí)方法包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹和支持向量機等。但每種分類算法都存在歸納偏置現(xiàn)象,使得單一分類器存在精度和適應(yīng)性瓶頸。
繼電保護(hù)應(yīng)滿足“四性”要求,并網(wǎng)保護(hù)當(dāng)然也不例外。下面主要從可靠性和速動性2個方面分析并網(wǎng)保護(hù)的性能要求。其中可靠性包括可信賴性(即不拒動)和安全性(即不誤動)等2個方面 。
(1)可靠性要求
與饋線保護(hù)不同的是,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1547.2并網(wǎng)保護(hù)所反映的故障范圍應(yīng)是整個配電網(wǎng)。但在實際情況中,故障點可能距離公共耦合點較遠(yuǎn),且公共耦合點內(nèi)的分布式電源可能以非同步電機型為主,這會導(dǎo)致分布式電源所能提供的故障電流較小。此時,如果片面追求并網(wǎng)保護(hù)的可信賴性,會很容易失去其安全性。當(dāng)配電網(wǎng)中分布式電源滲透率較高或分布式電源容量較大時,并網(wǎng)保護(hù)安全性的不足,會導(dǎo)致系統(tǒng)擾動時大量分布式電源脫網(wǎng),從而嚴(yán)重影響配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。
由上可見,基于常規(guī)保護(hù)判據(jù)的并網(wǎng)保護(hù)難以兼顧可信賴性與安全性。目前可以采用2種解決方法。一種方法是改進(jìn)并網(wǎng)保護(hù)原理,如綜合采用電壓、頻率等多種判據(jù);另一種方法是改造配電網(wǎng)保護(hù),如按雙側(cè)電源要求完善饋線保護(hù)配置,并對配電變電站或開關(guān)站的母線保護(hù)進(jìn)行校驗,若不滿足要求則配置快速母線保護(hù)。這樣配電網(wǎng)的故障可由饋線保護(hù)或母線保護(hù)快速切除,從而縮小并網(wǎng)保護(hù)所需反映的故障區(qū)域。但是,由于傳統(tǒng)配電網(wǎng)保護(hù)按照單向潮流配置,上述改造需要很大的建設(shè)與運維投入,需進(jìn)行技術(shù)與經(jīng)濟的比較。
(2)速動性要求
配電網(wǎng)發(fā)生故障時,為減少不利影響,并網(wǎng)保護(hù)應(yīng)立刻動作切除分布式電源。
隨著分布式電源在配電網(wǎng)中滲透率的提高,分布式電源應(yīng)在系統(tǒng)擾動時提供支撐作用。很多國家開始要求分布式電源應(yīng)具備故障穿越能力,主要指低電壓穿越(LVRT)。LVRT能力的要求主要影響了并網(wǎng)保護(hù)故障檢測中電壓的整定值,以使在配電網(wǎng)發(fā)生故障或擾動后,公共耦合點處電壓在跌落到一定的范圍和時間間隔內(nèi),分布式電源可以不脫網(wǎng)。我國在新的并網(wǎng)規(guī)則中已經(jīng)規(guī)定光伏發(fā)電站、風(fēng)電場并網(wǎng)應(yīng)具備LVRT功能,并在LVRT期間,應(yīng)具有有功功率恢復(fù)和動態(tài)無功支撐能力。
綜合以上要求可見,并網(wǎng)保護(hù)的動作時間存在上下限約束。其動作時間下限取決于LVRT要求以及饋線保護(hù)和斷路器的動作時間,而動作時間上限取決于饋線重合閘時間。
(1)可靠性
在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)分布式電源滲透率的不同,在防孤島保護(hù)的可信賴性與安全性之間做出折衷。例如,當(dāng)分布式電源容量較小或分布式電源滲透率較低時,可以適當(dāng)降低對安全性的要求,而將可信賴性放在首位,以確保人員、設(shè)備安全。反之,則要對防孤島保護(hù)的安全性提出更高的要求,防止因孤島檢測過于靈敏而導(dǎo)致大量分布式電源脫網(wǎng),損害系統(tǒng)安全性?,F(xiàn)有的被動或主動孤島檢測方案都存在缺陷,目前還不存在獲得世界各國廣泛認(rèn)可的方案。
(2)速動性
當(dāng)配電網(wǎng)的功率不平衡度很低時,孤島特征不明顯,需要較長的檢測時間。我國標(biāo)準(zhǔn)要求最長的孤島檢測時間為2s。但是,孤島檢測時間的增加勢必會延長配電網(wǎng)重合閘的時間設(shè)置。如果經(jīng)過校驗發(fā)現(xiàn)孤島檢測時間不能滿足重合閘要求,則應(yīng)考慮配置聯(lián)跳方案,或者為配電網(wǎng)饋線重合閘增配檢同期功能,以作為孤島檢測失效的后備。