隨著分布式電源(DG)的大量接入,以單電源輻射狀為主要特征的傳統(tǒng)配電系統(tǒng)變成了一個(gè)具有分散多電源非線性耦合的復(fù)雜電力系統(tǒng)?;趥鹘y(tǒng)配電網(wǎng)故障特征的繼電保護(hù)原理在DG大量接入的新環(huán)境下顯然已不再適用。因此,本項(xiàng)目圍繞含分布式電源配電網(wǎng)的故障等值建模、故障分析方法、保護(hù)原理以及保護(hù)方案涉及的IEC61850網(wǎng)絡(luò)安全性等科學(xué)技術(shù)問題,開展了廣泛系統(tǒng)的探索性研究工作,主要貢獻(xiàn)如下: 1、建立了v/f控制和PQ控制策略的逆變型分布式電源(IIDG)多時(shí)間尺度故障等值模型;提出了計(jì)及IIDG控制策略的配電網(wǎng)相間故障分析方法、接地故障分析方法以及微電網(wǎng)在孤島運(yùn)行方式下的故障分析方法;提出了IIDG輸出電流實(shí)時(shí)估算方法。所提故障分析方法適用于含不同控制策略IIDG配電網(wǎng)的故障分析計(jì)算和在線故障電流估算,具有計(jì)算精度高和計(jì)算速度快等特點(diǎn),具有工程實(shí)用價(jià)值。 2、提出了含DGs配電網(wǎng)自適應(yīng)電流保護(hù)原理、自適應(yīng)零序電流保護(hù)原理、虛擬多端電流差動保護(hù)原理、基于正序電壓差的縱聯(lián)保護(hù)原理以及基于負(fù)序電流的縱聯(lián)保護(hù)原理;提出了含多T接逆變型分布式電源配電網(wǎng)的故障定位方法。所提保護(hù)原理能夠適應(yīng)于不同控制策略多DG靈活接入的配電網(wǎng),形成了具有全線速動能力的主保護(hù)和基于電流/零序電流的后備保護(hù)等功能的一套完整的保護(hù)方案?;谧灾餮邪l(fā)的保護(hù)測試系統(tǒng)軟硬件平臺和電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)(RTDS),對所提保護(hù)方案的性能指標(biāo)進(jìn)行了閉環(huán)測試,表明了研究成果具有很好的工程應(yīng)用前景。 3、建立了適用于所提保護(hù)新原理的遠(yuǎn)動通信IEC61850模型;提出了基于HMAC的GOOSE報(bào)文改進(jìn)認(rèn)證方法、高效的GOOSE報(bào)文完整性認(rèn)證方法、基于域含義的GOOSE報(bào)文加解密方法以及IEC61850密鑰管理方法。測試結(jié)果表明,所提認(rèn)證方法和加解密方法等計(jì)算速度快,適用于所提依賴于網(wǎng)絡(luò)通信的保護(hù)方案。
近年來,可再生能源分布式發(fā)電技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。但是,隨著分布式電源(DG)大量接入配電網(wǎng),傳統(tǒng)的以單電源輻射狀為主要特征的配電系統(tǒng)將變成一個(gè)具有分散多電源非線性耦合的復(fù)雜電力系統(tǒng),基于傳統(tǒng)配電網(wǎng)故障特征的繼電保護(hù)原理在DG大量接入的新環(huán)境下顯然已不再適用。為此,本項(xiàng)目擬在建立不同控制策略DG非線性模型的基礎(chǔ)上,建立含不同控制策略DG配電網(wǎng)的時(shí)空關(guān)聯(lián)分析模型,基于時(shí)空多尺度分析方法,揭示其不同尺度下的時(shí)空關(guān)聯(lián)故障特征,提出實(shí)用的故障分析方法;基于自適應(yīng)理論和系統(tǒng)控制理論,提出適應(yīng)于DG靈活接入的配電網(wǎng)全線速動自適應(yīng)縱聯(lián)保護(hù)、自適應(yīng)距離保護(hù)和自適應(yīng)區(qū)域保護(hù)新原理和配置方案,利用自主研發(fā)的保護(hù)控制平臺和實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)(RTDS)實(shí)現(xiàn)保護(hù)新原理的閉環(huán)測試。上述研究將突破現(xiàn)有含DG配電網(wǎng)的故障分析與繼電保護(hù)的局限性,為含DG配電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展和工程應(yīng)用奠定重要的理論基礎(chǔ)。
首先要確定故障的位置和故障原因,在斷開電源的前提下,進(jìn)行維修和更換為好!安全第一!
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MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)分布式電源對配電網(wǎng)電壓的影響分析,最好用牛頓——拉夫遜法。謝謝!
分布式電源有風(fēng)電、光伏、燃?xì)廨啓C(jī)等,一般按照PQ,PV,PI等節(jié)點(diǎn)類型處理,潮流計(jì)算是前推回代法,改變分布式電源容量,接入位置,功率因數(shù),觀察對配電網(wǎng)電壓的影響,具體可以使用33節(jié)點(diǎn)系統(tǒng),matlab...
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在分布式電源接入配電網(wǎng)的過程中因?yàn)楦鞣N因素往往會導(dǎo)致無法順利接入。分布式電源作為電能利用的一種新型節(jié)能方式,對節(jié)約能源有著重要的作用。本文為了解決分布式電源接入配電網(wǎng)這一問題,對接入配電網(wǎng)中存在的技術(shù)問題和其他因素導(dǎo)致的故障進(jìn)行了分析,進(jìn)而為分布式電源順利接入配電網(wǎng)提供了一些建議意見。
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分布式電源(distributed generation)的接入改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)的故障特性,同時(shí)對傳統(tǒng)配電網(wǎng)的保護(hù)帶來巨大的影響。針對含有分布式電源配電網(wǎng)的故障分析與繼電保護(hù)問題,文章通過對分布式電源的控制與特性進(jìn)行研究,提出考慮分布式電源控制特性的配電網(wǎng)故障分析方法,提出含分布式電源的配電網(wǎng)自適應(yīng)距離保護(hù)與基于公共聯(lián)接點(diǎn)計(jì)算電壓差值比較的新型縱聯(lián)保護(hù)。結(jié)合對分布式電源故障穿越控制與特性的研究,建立分布式電源無功電流計(jì)算方程,從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自適應(yīng)距離保護(hù)的整定,進(jìn)行仿真驗(yàn)證其自適應(yīng)距離保護(hù)的合理性。
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(shí)分布式電源滲透率較低,因此不鼓勵(lì)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(yùn)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(jì)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(qiáng)。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(shí)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(gè)重要的研究課題。
2)適應(yīng)計(jì)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(yùn)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(jì)劃孤島的研究。IEEE 1547.4中將計(jì)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(yùn)行模式的設(shè)計(jì)、運(yùn)行方面做出了較詳細(xì)的規(guī)定。
當(dāng)允許計(jì)劃孤島時(shí),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(yùn)行(尤其是孤島剛形成時(shí))。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(yùn)行條件時(shí),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(yùn)行方式切換時(shí),某些分布式電源單元需要迅速切換控制模式;同時(shí),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(shí),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(yùn)行中發(fā)揮重要作用。
(1)并網(wǎng)保護(hù)實(shí)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(shí)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(jī)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(jī)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?yàn)檫@可以將保護(hù)的問題限制在保護(hù)裝置自身。從這個(gè)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(shí),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(jì)算問題。并網(wǎng)保護(hù)屬于多功能保護(hù),實(shí)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(jì)算的工作量。更為困難的是,由于分布式電源出力的隨機(jī)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(gè)特征進(jìn)行決策,從機(jī)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(jī)器學(xué)習(xí)在保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。與常規(guī)保護(hù)原理相比,基于機(jī)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(gè)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(diǎn)有助于同時(shí)改善保護(hù)的安全性與可信賴性,同時(shí)減輕了需要對常規(guī)保護(hù)中大量元件進(jìn)行整定計(jì)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(jī)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(jī)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。
第1章 計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)綜述
1.1 繼電保護(hù)的發(fā)展概況
1.2 微機(jī)斷電保護(hù)裝置的基本構(gòu)成
1.3 微機(jī)保護(hù)的常用算法
1.4 微機(jī)繼電保護(hù)硬件系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
1.5 微機(jī)繼電保護(hù)裝置的電磁兼容問題
第2章 電網(wǎng)保護(hù)及自動裝置整定計(jì)算的探討
2.1 通用整定原則
2.2 200KV及以上電壓系統(tǒng)繼電保護(hù)整定的特殊問題
第3章 微機(jī)保護(hù)的新原理和新技術(shù)
3.1 微機(jī)繼電保護(hù)原理和技術(shù)的新進(jìn)展
3.2 自適應(yīng)控制原理在微機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用
3.3 智能控制理論在微機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用
3.4 現(xiàn)代數(shù)字信息處理技術(shù)在微機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用
3.5 基于新原理、新技術(shù)的微機(jī)保護(hù)裝置舉例
第4章 變電站監(jiān)控系統(tǒng)概述
4.1 引言
4.2 變電站自動化系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)
4.3 變電站自動化系統(tǒng)的基本功能和配置方式
4.4 變電站自動化系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu)
4.5 變電站自動化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向
第5章 監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能分析
5.1 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)與要求
5.2 監(jiān)控主站的功能模塊設(shè)計(jì)
5.3 實(shí)用多任務(wù)的管理
5.4 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
5.5 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
5.6 通信方式和通信規(guī)約
第6章 變電站的微機(jī)控制裝
6.1 微機(jī)電壓無功功率綜合控制
6.2 變電站中性點(diǎn)接地方式綜術(shù)
6.3 小電流接地選線的原理研究
6.4 電能質(zhì)量檢測的原理算法和裝置實(shí)現(xiàn)
6.5 備用電源自動投入裝置
第7章 廣域后備保護(hù)
7.1 概述
7.2 傳統(tǒng)后備保護(hù)的局限性
7.3 廣域后備保護(hù)簡介
參考文獻(xiàn)2100433B
分布式電源并網(wǎng)保護(hù)定義為 :安裝于公共耦合點(diǎn)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(shí)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(yùn)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(jī)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(diǎn)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(dú)接入系統(tǒng)時(shí),并網(wǎng)保護(hù)功能可與分布式電源的發(fā)電機(jī)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(shí)則要求在公共耦合點(diǎn)處配置獨(dú)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(gè)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(shí),還能兼顧分布式電源側(cè)故障。在實(shí)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(shí),分布式電源持續(xù)向故障點(diǎn)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(gè)典型的影響是,如果分布式電源的公共耦合點(diǎn)位于饋線保護(hù)與故障點(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(shí)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(shí),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(diǎn)滅弧而導(dǎo)致重合失敗,使瞬時(shí)故障變?yōu)橛谰霉收?;即使能夠重合,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(shí)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(shí),出于系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)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(diǎn)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(lì)磁能力的感應(yīng)電機(jī)型分布式電源,其不具備孤島運(yùn)行能力;而同步電機(jī)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(shí),機(jī)組會自動退出運(yùn)行。因此同步電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)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(yùn)行人員仍希望在公共耦合點(diǎn)配置專門的防孤島保護(hù)。這是因?yàn)?,在同一PCC下面可能包含多個(gè)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(jī)型分布式電源,在其出力和本地負(fù)荷基本匹配時(shí),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(shí)踐中應(yīng)評估分布式電源單元自身孤島檢測機(jī)制失效的概率和風(fēng)險(xiǎn)。在公共耦合點(diǎn)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(jì)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(shí),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(yùn)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(shí),負(fù)序電流可能損壞同步電機(jī)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(shí)并網(wǎng)保護(hù)中需要配置功率方向元件,檢測公共耦合點(diǎn)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(jī)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(shí)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(shí),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(shí)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(shí)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(lì)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(shí)時(shí)拓?fù)浞治?,并在并網(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(shí)現(xiàn)會變得更為復(fù)雜且不經(jīng)濟(jì)??紤]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)。