含分布式电源的配电网继电保护文献综述

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分布式电源接入配电网研究综述

分布式电源接入配电网研究综述

分布式电源接入配电网研究综述随着能源需求的不断增长和对环境保护的不断呼吁,分布式电源已经逐渐成为电力系统领域的研究热点之一。

分布式电源接入配电网的研究在电力系统的可靠性、安全性和经济性等方面都具有重要意义。

本文旨在对分布式电源接入配电网的相关研究进行综述,以期对分布式电源相关研究领域提供一定的参考和指导。

分布式电源(Distributed Generation, DG)是指将分散在用户侧的小型电源单元(如风力发电、太阳能发电、生物质发电等)接入到配电网中,能够在保证用电安全的前提下实现用户自主供电的一种新型发电方式。

与传统集中式发电相比,分布式电源具有接近负载、减少输电损耗、提高用能效率、减少环境污染等优势。

分布式电源接入配电网的研究涉及到配电网的设计、规划、控制、保护等方面。

具体而言,研究内容包括分布式电源并网技术、逆变器控制策略、配电网规划与运行管理、配电网保护策略等。

二、分布式电源接入配电网的并网技术分布式电源并网技术是实现分布式电源接入配电网的基础和关键。

常见的分布式电源并网技术包括同步运行并网技术、逆变器并网技术、微网并网技术等。

同步运行并网技术是将分布式电源接入到配电网,使其与配电网同步运行。

这种技术适用于大规模的分布式电源,并具有技术成熟、操作稳定的优势。

同步运行技术对分布式电源的容量、负荷动态特性等要求较高,不适用于小规模的分布式电源接入。

逆变器并网技术是将分布式电源的直流输出通过逆变器转换为交流电,并与配电网进行并联运行。

逆变器并网技术适用范围广泛,可实现对多种类型的分布式电源的接入,是当前研究的热点之一。

微网并网技术是将分布式电源和负荷以及配电网设备通过微网控制器进行智能管理,形成一个具有一定自治能力的小型微网系统。

微网并网技术能够有效解决分布式电源接入对配电网造成的影响,并提高配电网的可靠性和灵活性。

三、逆变器控制策略逆变器是分布式电源与配电网之间的桥梁,其控制策略直接影响到分布式电源并网后的性能和稳定性。

分布式发电对电网继电保护的影响综述

分布式发电对电网继电保护的影响综述

分布式发电对电网继电保护的影响综述分布式发电(Distributed Generation,DG)是指几个分布于不同地点的小规模发电系统通过互联技术形成的能源系统。

它具有排放低、质量好、安全可靠、投资低、快速建设和部署等特点,因而得到了广泛的应用和推广。

但是,分布式发电对电网继电保护也产生了一定的影响。

本文将从分布式发电与电网继电保护的关系、对电网继电保护的影响以及现有的解决方案三方面进行综述。

电网继电保护是为了保证电网的安全可靠运行而采取的一系列措施。

它的主要任务是对电网发生的故障进行自动监测、判别和隔离,保证故障段电力设备的及时切除,以达到电网的自动恢复及提高电网的可靠性。

随着分布式发电的不断推广,其对电网继电保护产生了一定的影响。

1、相对于传统发电方式,分布式发电的电流及短路电压较小。

因此,在短路故障时,电网的短路电流和短路电压也会相应减小,从而使得电网继电保护失灵或误动。

2、分布式发电系统容易出现电气瞬时过电压和瞬时欠电压现象。

这些电气现象都会对电网继电保护产生一定的影响。

3、分布式发电接入电网时,还会影响电网的电压和频率。

这些影响也可能导致电网继电保护异常。

4、分布式发电对电网的谐波污染和无功补偿也有影响。

分布式发电系统通常都采用一些非线性负载,这些电流会引起一些奇异谐波和高次谐波,进而影响电网的电压和频率。

三、现有的解决方案1、增加保护的技术特性和精度。

电网继电保护装置的技术特性和精度,能够更好地分辨短路故障和故障类型,减少误判。

2、多级的保护验证。

采用多级保护验证系统,即在故障检测部位的不同位置设置检测和验证装置,确保保护系统联动的正确性,避免误动的发生。

3、建立分布式发电信息交互系统。

在电网继电保护系统中加入分布式发电的信息交互系统,能够实时并准确的监测到分布式发电的情况。

从而更好地实现故障检测和处理。

4、合理规划分布式发电系统参数。

合理规划分布式发电系统的参数,以减少或消除对电网继电保护的影响。

分布式发电对电网继电保护的影响综述

分布式发电对电网继电保护的影响综述

分布式发电对电网继电保护的影响综述【摘要】本文主要围绕分布式发电对电网继电保护的影响展开讨论。

在首先介绍了分布式发电的发展现状和电网继电保护的重要性。

接着在分析了分布式发电对电网继电保护所带来的挑战,并综述了其影响。

最后在结论部分提出了应对策略,以应对分布式发电对电网继电保护所带来的影响。

通过本文的研究,希望可以更好地了解分布式发电对电网继电保护的影响,为电力系统的稳定运行提供参考和指导。

【关键词】分布式发电、电网继电保护、挑战、影响、综述、应对策略1. 引言1.1 分布式发电的发展现状分布式发电是指在电网中分布的小型发电装置通过并网连接,向电网系统提供电力。

随着能源需求不断增长和环保要求的提高,分布式发电在全球范围内得到了迅速发展。

目前,太阳能、风能、生物质能等各种分布式发电技术逐渐成熟,国际上出现了各种规模的分布式发电项目。

我国也在积极推动分布式发电的发展,政府出台了一系列支持政策,促进分布式发电装置的安装和应用。

分布式发电的发展现状主要表现在技术不断创新和成本逐渐下降。

随着太阳能光伏技术、风力发电技术的不断成熟,分布式发电系统的效率和可靠性得到了显著提高,成本也不断降低。

这使得分布式发电在城市、农村、工业园区等各种场景中得以广泛应用,为电力系统的可持续发展提供了重要支撑。

分布式发电在全球范围内呈现出快速增长的趋势,为解决能源供应安全、降低碳排放等问题发挥了重要作用。

随着技术的不断进步和政策的支持,分布式发电将在未来继续发挥重要作用,并带来更多的创新和发展机遇。

1.2 电网继电保护的重要性电网继电保护是电力系统的重要组成部分,其作用是在电力系统出现故障时迅速检测、隔离并恢复故障,保障电力系统的安全稳定运行。

电网继电保护可以有效防止电力设备过载、短路等故障对系统造成进一步损害,保障用户的用电安全。

电网继电保护还能提高电力系统的可靠性和供电质量,减少停电事故的发生,降低经济损失。

随着分布式发电技术的快速发展和普及,电力系统的拓扑结构和运行模式发生了较大变化,给传统的电网继电保护带来了挑战。

分布式发电对电网继电保护的影响综述

分布式发电对电网继电保护的影响综述

分布式发电对电网继电保护的影响综述电力系统中,继电保护是保证系统安全、稳定运行的重要组成部分。

而随着分布式发电逐渐得到广泛应用,其对电网继电保护会产生一定的影响。

本文旨在对分布式发电对电网继电保护的影响进行综述,并探讨相关对策,以便更好地保障电网运行安全和稳定。

一、分布式发电引起的问题1.在继电保护中出现的问题分布式发电系统在发电过程中不仅会在其容量能力范围内向配电网或电力系统注入电能,还会吸取电网或发电系统中的电能。

然而,现有的继电保护系统一般只可以提供针对传统大型电力单元的保护措施,而对于分布式发电系统的保护则存在一定差距,这也是分布式发电对电网继电保护带来的最大问题之一。

分布式发电系统往往分布广泛,较为分散,因此对于无序入网的分布式发电系统来说,对其加入电网、拓扑结构和电气特性等因素的控制都有相应的要求和限制。

如果这些限制得不到满足,就有可能导致电网稳定性降低、电力品质下降等问题。

此外,由于分布式发电系统的电气特性与传统电力系统的略有不同,因此在应对故障等极端情况时,需要使用与传统电力系统有区别的方式进行保护,否则也可能会导致电网安全稳定性降低的问题。

1.对方向性保护的影响传统电力系统的继电保护系统中,方向性保护是一项非常重要的保护措施。

对于传统电力系统来说,由于其拓扑结构和电气特性的单一性,方向性保护的配置也较为简单,而对于分布式发电系统的接入,由于其数量较多、分布广泛,因此需要对方向性保护进行调整和升级。

否则,在故障情况下,可能会产生误保护或漏保护等问题,导致系统运行不稳定。

3.对微电网的影响为了更好地利用分布式发电系统,微电网得到了广泛关注和应用。

在微电网中,分布式发电系统是实现其互联互通的重要组成部分。

然而,由于传统继电保护无法涵盖微电网中的分布式发电系统,因此需要对微电网的保护进行调整和改善,以满足微电网的运行需求,从而提高其可靠性和稳定性。

三、应对策略1.建立符合分布式发电特点的继电保护方案为了更好地保护分布式发电系统安全稳定地接入、运行于电力系统之中,需要针对其电气特性等因素建立符合分布式发电特点的继电保护方案,并对现有的继电保护进行升级和改善,以适应分布式发电系统的接入要求。

分布式发电对电网继电保护的影响综述

分布式发电对电网继电保护的影响综述

分布式发电对电网继电保护的影响综述1. 引言1.1 分布式发电对电网继电保护的重要性分布式发电系统通常具有更高的可再生能源比例,对环境友好,有利于实现电网的绿色发展。

加大对分布式发电的支持和发展,将对提升整个电力系统的继电保护能力产生积极影响。

分布式发电对电网继电保护的重要性不容忽视,将会在未来电力系统的发展中发挥更为重要的作用。

1.2 电网继电保护的基本概念电网继电保护是电力系统中非常重要的一项技术措施,其主要作用是在电网发生故障时,迅速隔离故障区域,保护系统设备和确保电网安全稳定运行。

电网继电保护系统由各种保护设备组成,如继电器、断路器、隔离开关等,能够监测电网的运行状态,快速准确地判断故障类型和位置,并采取相应的保护措施。

在电力系统中,继电保护系统通常分为主保护和备用保护两种。

主保护是指在电网发生故障时首先动作的保护装置,其主要作用是快速隔离故障并保护系统设备不受损坏。

备用保护是指在主保护失效或不能准确判断故障时起作用的保护装置,其作用是防止系统发生二次故障。

继电保护系统还包括各种保护动作逻辑和保护信号传输方式,以确保系统能够及时准确地响应电网故障。

电网继电保护是电力系统中至关重要的一环,其基本概念涉及到各种保护设备、保护动作逻辑和信号传输方式,是确保电网安全稳定运行的关键技术。

在分布式发电大规模接入电网的背景下,电网继电保护技术需要不断创新和完善,以应对新的挑战和需求。

2. 正文2.1 分布式发电对电网继电保护的影响1. 变电站保护策略的改变:随着分布式发电技术的不断发展和普及,传统的电网结构已经不再适应新的能源分布情况。

传统的集中式电源对电网的继电保护模式是基于中心控制的,而分布式发电的接入则会使得继电保护策略发生变化。

分布式发电接入点多、分布广,会对电网继电保护的灵敏性和精度提出更高的要求。

2. 电网故障识别和处理的困难:由于分布式发电的接入点分散,电网故障的识别和定位变得更加困难。

分布式电源接入对配电网继电保护的影响综述_毕建树

分布式电源接入对配电网继电保护的影响综述_毕建树
2 课题的研究现状
2.1 分布式电源研究现状 国外特别是欧美地区早在 20 世纪 80 年代就已
经开始发展 DG,技术也比较成熟。丹麦、荷兰和芬 兰等国家的 DG 已经占到本国国内发电总量的 35% 以上。美国的商用 DG 发展也很迅速,在 DG 中微 燃机以每年 16% 的速度增长,风电增长速度达到 11%,预计 2035 年,可再生能源占 DG 供应的 50% 以上 [4]。日本是亚洲能源利用效率最高的国家,并 且日本政府大力支持发展 DG,拥有 DG 装置的业主, 可以将多余的电能反卖给供电公司,这在一定程度 上也促进了 DG 在日本的发展。
参考文献
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并不能保证在故障发生时或者在自动重合闸前及时 切除 DG,这样仍会对保护造成影响。
(2)限制 DG 容量及接入位置 由于不能保证在故障发生时及时将 DG 从配网 切除,而且即使能及时将 DG 切除,但当故障消除、 电网恢复后,DG 重新接入电网仍会对电网的稳定 性产生一定的影响,因此,文献 [7] 和文献 [8] 提出 通过限制 DG 的容量和接入配网的位置,来减少 DG 对配网的影响。对于容量大、会造成保护误动或拒 动的 DG,应限制其接入,对于 DG 的接入位置,也 要在接入前进行计算,以便确定接入位置。这种方 法具有一定的局限性。 (3)改变配电网的保护配置 由于含 DG 的配网潮流不再是单向流动,有可 能出现逆向潮流 ( 从负荷流向馈线 )。所以含多电源 的电网保护需要考虑故障方向的问题,例如在原有 保护的基础上加装方向判别元件。也可以将输电线 路中成熟的保护原理、方案应用于配电系统中,如 距离保护、纵联保护等。另外,可以采取网络化数 字保护,在故障发生的短时间内采取措施,将 DG 的影响降到最小。但是这些解决方案,对通信设施 要求比较高,对传统配电网的改造很大,需增加很 大的投资。 (4)引入故障限流器 该方法的主要思想是在故障发生时,引入故障 限流器(FCL),将 DG 对配网产生的电流降至最小 甚至消除,而在配网正常运行状态时,FCL 不会对 配网产生任何不良影响,也不需要现有的配电网继 电保护配置做出任何改变。 传统的 FCL 主要有超导型和固态型两种。对于 超导型 FCL,系统正常运行时流过的电流会使其损 耗很大,并且发生故障时超导材料的承受能力、稳 定性以及限流后的散热问题都有待改进。一般的固 态型 FCL 相比超导型 FCL 而言,优点很多,但是其 最大的缺点就是开关损耗比较大。因此,文献 [9] 提 出了一种新型的混合型 FCL。混合型 FCL 的结构图 如图 1 所示。 该 FCL 结构中有 3 条路径。路径 A 包含一个瞬 时开关,用来将路径 A 的电流整流到路径 B,而路 径 B 含有由二极管组成的桥型电路,将故障电流强 制引到路径 C 上来,由于路径 C 中接有电阻器,对

含分布式光伏电源的配电网继电保护研究

含分布式光伏电源的配电网继电保护研究

含分布式光伏电源的配电网继电保护研究随着全世界固有资源的日渐稀少,人类无可避免的将目光投到了可再生资源上面,因此,以分布式光伏电源为代表的可再生能源的应用技术快速发展愈发成熟,当前已经成功进入了商业领域,但是当分布式光伏电源接入配电网后,配电保护系统由于分布式光伏电源的加入产生了很大的影响,本文从重合闸、潮流方向、六安路电流和孤岛运行四个方面进行客观分析,对于学术界进一步的方案优化有着一定的意义。

标签:分布式光伏电源;配电网;继电保护0 引言一般来说配电网是单电源的辐射体系,而分布式电源是多电源共同工作的复杂网络,因此,分布式光伏电源的接入会让原本简单的配电网体系变得复杂,影响配电网原本的电能质量、稳定程度,甚至会伤害配电网的继电保护系统,让配电网难以正确判断应该进行的保护操作,对配电网的安全提出了挑战。

1 分布式光伏电源对配电网保护的影响(1)对重合闸的影响。

在当前的电力系统中重合闸已被广泛的应用,而在含分布式光伏电源的配电网中,在故障发生时出现状况,情况一:配电网处于独立运行状态,其中部分所需电能由分布式光伏电源供应,这个时候若要进行自动重合闸操作,在这种情况下重合闸不会成功。

情况二:分布式光伏电源在跳闸后仍然持续供电导致发生问题处电弧无法熄灭无法进行自动重合闸操作。

在一般的配电网中,一旦发生突发性故障,自动重合闸可以以最快的速度进行恢复供电,但是当分布式光伏电源接入配电网时,此时的配电线路不再只有一个电源,导致重合闸的操作需要考虑双边电源同步和时间配合问题。

(2)影响短路电流。

当分布式光伏电源接入配电网时,若电路发生短路,那么短路电流会变得无法预测,此时的短路电流的大小与分布式光伏电源的运行状态和发生故障的位置有关,在故障中,该电路中接入分布式光伏电源越多那么情况就越为复杂,对短路电流的判断难度也会更高,如果配电网仍然采取传统的电路保护方案,那么配电网中是对于分布式光伏电源的接入在数量、容量、位置方面都会有非常大的限制。

含分布式光伏电源的配电网继电保护研究 万涛

含分布式光伏电源的配电网继电保护研究      万涛

含分布式光伏电源的配电网继电保护研究万涛摘要:配电网若发生线路故障时,由系统电源提供短路电流,短路电流从系统电源侧流向故障位置,继电保护配置一般采取电流速断保护(I段电流保护)、限时电流速断保护(II段电流保护)和过电流速断保护(III段电流保护)三段配合的电流保护。

一般情况下,配合使用其中的两种或者三种。

由于电流保护简单可靠,成本较低,因此在中低电压等级的配电网中应用较为广泛。

本文从重合闸、潮流方向、短路电流方面进行客观分析,对学术界进一步的方案优化有着重要的意义。

关键词:分布式光伏电源;配电网;继电保护1分布式电源(DG)研究现状分布式电源的概念首先是由美国在上世纪70年代在公共事业管理政策法中提出,其定义为:分散布置在用户周围的发电功率在几千瓦到五十兆瓦之间环保型的独立电源,目的是为了满足电源周边一些特定用户的用电需求以及支持系统的经济运行。

为了应对能源危机和生态环境的恶化,西方国家在能源结构调整的过程中已经把DG提升到了至关关键的位置;国际电气工程学会也因此制定了IEEE1547准则来规范DG接入配电网。

我国可再生能源丰富,大量的分布在西北地区的风能、太阳能资源具有十分巨大的发展潜力。

分布式发电技术虽然起步较晚,但是国家颁布的《中华人民共和国可再生能源法》鼓励并支持各种可再生能源并网,基本确定了我国未来将以可再生能源作为能源发展的战略目标。

截止2012年6月,我国风机装机量已经超过美国,成为世界第一大风机装机大国。

2015全球的风电装机达到4.4亿千瓦、太阳能发电装机达到2.3亿千万,其中,我国风电、太阳能发电分别达1.3亿千瓦、4200万千瓦。

随着技术的发展,清洁能源竞争力有望在2025年前超过化石能源。

2分布式电源运行方式分布式电源与系统有并网运行、孤岛运行两种运行模式。

采用合理的控制策略,可以实现两种运行方式的平滑过渡和转化。

下面分别简介这两种运行方式的特性:(1)并网运行DG与大系统并网运行时,按照接口方式不同可以分为基于传统的旋转电机型DG与基于逆变器接口的逆变型DG。

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燕山大学
本科毕业设计(论文)文献综述
课题名称:含分布式电源的配电网继电保护的研究
学院(系):里仁学院电气工程系
年级专业: 08级电力系统及其自动化
学生姓名:宁思远
指导教师:董杰
完成日期: 2012年3月21日
一、课题国内外现状
随着社会的发展,电能在现代社会中扮演的角色越来越重要,由于它可以方便的转化为其他形式的能量且输送和分配易于实现,应用规模也相对灵活,因此被日益广泛的应用于传统的工农业、交通运输业、商业以及人们的日常生活中。

但随着人类面临的地球资源枯竭、人口增长和环境压力等问题,无疑发展高效、清洁的电力是解决这些问题的一个重要措施。

特别是从上世纪开始,西方发达工业国家兴起了研制新型、高效、绿色独立电源的热潮,从那时开始分布式发电(DG—distributed generation)一词也应运而生。

分布式发电是指区别于集中发电、远距离传输、大互联网络的传统发电形式,直接配置在配电网或负荷附近的、小型模块式、能够经济、高效、可靠运行的发电设施。

DG 可以包含任何安装在用户附近的发电设施,而不论这种发电形式的规模大小和一次能源的类型。

二、研究主要成果
近年来,分布式发电供能在发达国家得到大力的推广应用。

据报道,2010 年之前全世界累计新增发电容量的25%~30% 将来自于分布式发电供能系统。

我国在能源发展“十一五”规划中提出了“努力构筑稳定、经济、清洁的能源体系,以能源的可持续发展支持我国经济社会的可持续发展”的指导方针。

采用分布式发电技术,有助于充分利用各地丰富的清洁和可再生能源,向用户提供“绿色电力”,是实现我国“节能减排”目标的重要举措。

在我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中明确提出要大力开展“可再生能源低成本规模化开发利用”以及“间歇式电源并网及输配技术”,开展分布式发电技术方面的研究工作符合国家重大需求。

三、发展趋势:
我国也正大力开展这方面的工作,据我国某权威单位的研究预测,到2050 年,在优先考虑环保的条件下,我国可再生能源占全部能源的比例将高达30% 左右,成为最主要的能源供应要素。

即使按常规的发展条件,可再生能源的比重也将达到18%。

因此,发展新能源的发电设备以及它们与电网的联结,将是电工界的一项重要任务。

分布式电源的并入是将目前以大电站为主的供电方式改变成由分布在各负荷中心的小型多品种的发电设备同时供电的方式。

在分布式发电成为有效提高能源利用率、解决能源短缺的一种重要手段时, 必须研究其并网和保护技术,并开展对分布式发电系统并入
电网后的影响分析,以确保其安全地接入系统。

四、存在问题
目前,许多文献都针对DG并网提出了新的保护方法。

文献[5]提出了限制DG 注入容量的方法,但是随着DG 应用的日益广泛,其注入的容量也越来越大,这种方法显然无法满足未来DG 发展的要求。

文献[3]提出通过加装限流器来限制DG并网提供的短路电流,该方案虽可有效抑制DG并网对原有保护的影响,但根据DG并网的不同情况选择合适的短路电流限流器比较困难。

文献[6]提出采用加装方向元件的方法,但是对于像风力发电和太阳能发电,其出力随自然条件变化随机波动,有可能会出现故障时流过方向元件的短路电流太小使其不能动作,从而导致保护的不正确动作。

文献[4]提出了一种自适应电流速断保护方法,该方法可以根据DG变化自适应调节保护,但在实际应用中由于DG运行方式较难确定,因此如何确定自适应整定值成为难题。

五、主要参考文献
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六、指导教师意见
指导教师审阅签字:
年月日
七、系级教学单位审核意见:
审查结果:□通过□完善后通过□未通过
负责人签字:
年月日。

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