分布式电源并网对继电保护的影响研究

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随着分布式电源的接入,配电网继电保护问题应运而生。分布式电源的接入使得原有配电网的网架结构发生变化,使得故障时电流的流向大小等发生改变,从而影响原有配电网的保护动作,尤其当分布式电源以高渗透率接入时,影响更为明显。由此,研究分布式电源接入配电网所造成继电保护问题,并提出有效的解决措施具有重大意义。
  首先本文立足于分布式电源,分析分布式电源的特点与类型,研究分布式电源接入配电网的模式,将分布式电源分为逆变型与旋转电机型两大类,并对逆变型分布式电源的原理、控制策略和逆变器模型进行了分析,并基于此在PSCAD仿真软件上进行逆变型分布式电源的搭建,通过仿真验证模型能实现恒功率输出。
  其次介绍现有配电网所用的继电保护措施,从分布式电源的接入位置、注入容量两个角度,对传统的继电保护措施所造成的影响进行了理论分析。基于PSCAD/EMTDC搭建10kV配电网模型,针对故障点位置的不同以及分布式容量不同对配网系统保护装置的影响进行了仿真验证并分析。
  最后针对分布式电源接入对配电网传统继电保护的影响,本文引进了自适应电流速断保护,分析了自适应电流速断保护的原理,阐述其在含分布式电源配电网使用的局限性。之后通过分析故障发生于分布式电源上下游及相邻线路时的故障等值复序网络图,分别采用相应的整定方案实现保护的自适应整定。基于PSCAD/EMTDC,分别针对不同位置设置不同的整定方案,仿真结果显示该方案能根据短路位置和分布式电源容量的改变而自适应地调整整定值,并能在传统电流速断保护失去选择性时仍能保持保护的正常动作,所以本文采用的自适应电流速断保护具有更为优越的保护性能,弥补传统继电保护的不足。
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