电力电子设备对直流配电网可靠性影响

基于MMC的柔性直流配电网故障定位及保护配置研究一、本文概述随着能源结构的转型和电力电子技术的快速发展，直流配电网，特别是基于模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter, MMC）的柔性直流配电网，逐渐成为未来智能电网的重要组成部分。

然而，与传统的交流配电网相比，直流配电网的故障特性和保护策略存在显著差异，这使得故障定位和保护配置面临诸多挑战。

因此，本文旨在深入研究基于MMC的柔性直流配电网的故障定位及保护配置问题，以提高电网的安全性和稳定性。

本文首先对柔性直流配电网的基本结构和工作原理进行介绍，重点阐述MMC的工作原理及其在直流配电网中的应用。

在此基础上，分析柔性直流配电网中可能出现的故障类型及其特性，包括线路故障、换流器故障等。

接着，本文深入探讨现有的故障定位方法，如行波法、阻抗法等，并分析其在柔性直流配电网中的适用性。

同时，针对柔性直流配电网的故障特性，研究适用于该系统的保护配置方案，包括过流保护、欠压保护等。

本文还将通过仿真实验和实际案例分析，对所提出的故障定位方法和保护配置方案进行验证。

通过仿真实验，模拟不同故障场景下电网的动态行为，评估故障定位方法的准确性和保护配置方案的有效性。

结合实际案例，分析故障发生的原因和处理过程，为实际工程应用提供参考。

本文旨在通过理论分析和实验研究，为基于MMC的柔性直流配电网的故障定位及保护配置提供有效的解决方案，为推动直流配电网技术的发展和应用提供理论支持和实践指导。

二、MMC技术及其在柔性直流配电网中的应用模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter，MMC）是一种新型的高压大功率电力电子变换技术，由德国学者R. Marquardt和A. Lesnicar于2002年首次提出。

MMC由多个结构相同、相互独立的子模块（Sub-Module，SM）级联而成，通过控制子模块的投入与切除，可以灵活地调节输出电压的幅值和极性，从而实现直流电网的灵活、高效、可靠运行。

电力电子• Power Electronics248 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】分布式电源 继电保护 重合闸当前阶段，分布式电源主要应用在配电网中，能够十分有效地提高供电系统的可靠性和稳定性，与此同时也能使配电网变为点状电源结构，直接与用户连接。

在电网中大规模应用分布式电源，必然会对配电网的安全稳定运行产生一定的影响，本文对分布式电源的影响进行了深入的研究和分析，并且提出了有针对性的解决方案和措施。

1 配电网继电保护的基本要求对于电力系统的继电保护，以下几点基本要求互相协调，互相制约，是整个电力系统能够在不同的环境下正常运行：1.1 选择性当电力系统发生故障时，只需要将故障元件从电力系统中排除出去，这样做可以保证停电的范围尽量控制在最小的范围内，其他的部分选择性是指电力系统发生故障时，保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，其他的部分仍然能够正常运行。

这种方式的优点是较为简单并且节省人力物力，通常情况下会被优先采用。

1.2 快速性为了能够保证用户在降低电压的情况下的时间尽可能短，并且降低故障部位的损坏程度，使受到影响的人群尽可能少，排除故障是应该做到尽可能地迅速、准确。

1.3 灵敏性灵敏性是对保护装置的要求，当其所保护区域出现短路时，不管短路点的形式、位置或者是系统的运行方式如何，保护装置都能够灵活反应，快速应对。

1.4 可靠性可靠性主要分为两方面，一是在保护区发生故障时，能够按规定采取保护措施，二是在保护区没有发生故障时，不会出现误判和误动作的情况。

2 分布式电源对继电保护带来的影响以往的配电网构造特点大多为放射性以及单电源性，配电网构造简单也方便后期的检分布式电源对配网继电保护的影响文/易世平修与维护工作，若配电网出现问题，因为加设了继电保护装置，也可以对问题进行及时有效的处理。

直流配电系统关键技术及应用摘要：伴随着半导体技术及电力电子技术的发展，直流配电系统以其能高效、可靠接入直流负荷、分布式能源发电和储能单元等技术优势，逐渐成为各国的研究热点。

直流配电系统可以通过直流网架将大量分布式电源和储能系统互联起来，直接为直流负荷供电，也可以通过电力电子换流装置，接入交流负荷、分布式电源和交流电网。

作为一种新兴的供用电形式，能更加高效地消纳光伏、风电等分布式可再生能源，实现集中式或分布式能源生产、消耗、转换等单元互联，提高可再生能源的稳定性和消纳量。

关键词：直流配电系统；关键技术；应用要点引言从现状来看，直流配电系统正在受到更多的关注，这是由于此种类型的配电系统在根本上符合了生态住宅的宗旨与目标，因此构成了全新的配电技术。

在新时期的配电系统中，继电保护应当属于核心性与关键性的技术。

然而截至目前，与继电保护有关的各项技术措施仍处在探究中。

受到城市化的影响，现阶段各地都在致力于构建智能电网，因此也体现了直流配电系统的价值所在。

1直流配电系统现状1.1选择合适的接地方式配电系统如果要实现自身的顺利运行，关键在于优化接地保护。

因此可见，故障电流与接地保护之间具备直接性的联系，与之相应的保护方案也体现为多样化的特征。

在遇到故障时，瞬时状态下的接触电压与接地电压都会变得相对很高，甚至超出了最大限度内的允许值。

除此以外，故障如果发生在交流侧的特定位置上，那么很有可能威胁到整个系统的正常运转，同时也将破坏换流器。

为了改进现状，应当将其改造为自动式的导体接地，以便于消除潜在的安全隐患。

在必要的时候，还可以把隔离变压器安装在负载网络或者直流系统的中间位置上。

1.2运用直流断路器在配电保护中，直流断路器应当构成其中的关键性装置，这是由于直流断路器是否能够保持正常运行直接关系着整个系统的效能。

然而相比来看，直流电流本身并不涉及到过零点，因此也产生了相对较大的灭弧难度。

受到上述状况的影响，直流断路器迄今为止仍然很难推广运用。

分布式电源对配电网继电保护的影响研究摘要：分布式电源作为一种高效、可靠、经济的发电方式，近年来得到了国内外的广泛关注。

分布式电源的快速发展给传统的电力系统注入了新的活力，同时也带来了新的挑战。

多数的配电网尤其是农村配电网其结构为单电源、放射状，配电网的继电保护是以此结构为基础设计运行的。

分布式电源的接入使配电网的结构发生了很大的变化，配电网的潮流分布和短路电流分布也将随之改变，因而也将影响配电网继电保护装置的正常运行。

关键词：分布式电源；配电网；继电保护；并网保护；准入容量；1dg 的定义分布式电源本身并不是一种全新的形式，我国早期的小火电、小热电以及在重要的行业和场所，用户为了增强供电的可靠性自己安装的电源设备都属于分布式电源。

尽管如此，学术界对 dg 的定义仍然存在争议。

国际大电网委员会(cigre)把dg 定义为：最大容量为 50～100mw、通常联接于配电网络并且不受统一调度和控制的发电机组。

根据这一定义，接入输电系统的含上百台风电机组的大规模风电场就不在 dg 之列。

ieee 定义的 dg 是小容量的、可以在电力系统任意位置并网的发电机。

另外还有很多学者对 dg 给出了自己的定义。

dg 的定义很多，总体而言主要基于两个标准：容量和并网的电压等级。

对 dg 的额定容量，ieee、epri 和 cigre 等国际组织都曾撰写过报告对其进行说明，但是三者之间没有取得一致意见，如 ieee定义的 dg 容量范围≤10mw，epri 定义的 dg 容量范围在几 kw～50mw 之间，cigre 给出的 dg 容量范围≤50～100mw[7]。

从 dg 并网的电压等级考虑，国际上大多数学者认为 dg 包括联接到配电系统和安装在负荷附近联接到输电系统的发电机组。

2 dg 的种类和特点在不同的研究领域，dg 有不同的分类方式。

一般可以根据 dg 的技术类型、所使用的一次能源和电力系统的接口技术进行分类。

特高压直流对交直流并联电网供电可靠性影响特高压直流系统有着不同的运行状态，由此引发的电网安全问题也是千差万别，如何在这样的情况下研究特高压直流系统对于电网可靠性的影响，是很值得研究的话题。

文章就是从这个角度出发，积极探析此方面的问题。

标签：特高压直流并联电网电网供电供电可靠性特高压直流系统是现阶段电力工程中投运比较普遍的一种系统，其允许的距离比较远，容量大，运作效率高，是不可或缺的重要环节。

但是，由于负荷量的不断增加，其对于电网供电的可靠性造成了一定的影响，因此我们有必要积极探析特高压直流对交直流并联电网供电可靠性的影响问题。

一，特高压直流对于电网安全可靠性造成影响的表现方式一般情况下，特高压直流对于电网安全稳定性造成影响，主要是以以下两个方式来展现的。

其一，交流系统故障，可能使得直流系统难以运行，从而使得电网安全运行受阻；其二，直流系统本身故障，可能使得大容量功率转移到交流通道中去，从而使得电网安全稳定性受到负面影响。

总体来讲，特高压直流对于电网安全稳定的影响，就表现在以下两个方面。

二，探析特高压直流系统对于电网影响因素实际上，电力工程中的特高压直流系统会使用两组12脉动换流器接线方式，结构比较复杂，运行方式多样化，而且每组12脉动换流器能够独自运行，有着比较多的运行方式。

我们知道特高压系统传输功率相对比较大，低功率运行方式往往会出现较大的功率缺额。

在这样的情况下，我们倾向于从输电能力和电网静态电压稳定性的两个角度去进行可靠性分析。

2.1电网输电能力方面从电网输电能力方面构建指标体系，可以明确在安全运行状态下电网能够给予的最大电能输送能力。

在特高压直流系统承担较大容量的時候，降额运行会出现功率的转移，对于交流通道来讲，无疑加大了其压力，超过了其额定限度。

这样的矛盾会在交流电网输电线路停运情况下表现得更为突出，此时停电问题将大范围出现。

对于我们来讲，应该在交流电网有能力补充功率缺口的情况下，使得电网输电能力大于负荷需求量，以保证供电的可靠性。

分布式电源接入对配电网影响及策略研究一、引言随着清洁能源的快速发展和能源转型的需求，分布式电源作为一种新兴的电力供给方式，正在逐渐成为能源行业的热点。

分布式电源接入配电网不仅可以提高电网的容量和可靠性，还可以减少电力输送损耗，实现资源共享和低碳环保等目标。

因此，研究分布式电源接入对配电网的影响及相应的策略具有重要的理论和实践意义。

二、分布式电源接入对配电网的影响1.电网供电可靠性提高：分布式电源接入后，电网的供电点变得更加丰富和分散，减少了供电单一节点失效造成的故障范围，从而提高了供电可靠性。

2.电网容量增加：分布式电源的接入可以使配电网的传输容量增加，提高了电网的承载能力，在高负荷时期能够更好地保障供电质量。

3.输电损耗降低：传统的中央发电方式需要输送电力到远距离使用地点，存在较大的输电损耗。

而分布式电源接入配电网后，能够减少输电过程中的损耗，提高电能利用效率。

4.节约建设成本：传统的大型发电站需要进行大规模的建设与投资，而分布式电源具有灵活性和可扩展性，可以根据实际需求分布布设，从而节约了建设成本。

三、配电网改造策略1.网络规划优化：为了更好地接纳分布式电源，配电网的规划需要进行调整和优化。

需要对配电站的位置、容量和布局进行评估和调整，以适应分布式电源的接入需求。

2.储能技术应用：分布式电源接入配电网后，由于其不稳定性和波动性较高，可能会对配电网造成一定的影响。

因此，引入储能技术可以平衡供需之间的差异，提高电网的稳定性和可靠性。

3.智能微网建设：智能微网是一种能够独立运行的小型电力系统，可以实现局部供电和互联互通。

通过建设智能微网，可以实现分布式电源的自动接入和管理，提高能源的局部利用效率。

4.法规政策支持：为了鼓励分布式电源接入配电网，需要制定相关的法规政策支持措施。

包括给予分布式发电的减税优惠、补贴政策和购电优惠等，以推动分布式电源行业的发展。

四、结论分布式电源接入对配电网具有积极的影响，可以提高电网的供电可靠性、传输容量和能源利用效率，减少电力输送损耗，节约建设成本。

分布式光伏电源接入对配电网保护的影响发布时间：2022-09-15T09:07:16.044Z 来源：《新型城镇化》2022年18期作者：朱骏[导读] 分布式光伏电源由于光照的自然特性，输出功率十分不稳定，从而引起电网的电压波动和闪变。

并网逆变器中含有了大量的电力电子元器件，会引起配电网中电压和电流的正弦波形畸变，导致电力系统受到谐波污染。

中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司贵州贵阳 550081摘要：分布式光伏具有空间灵活性高、系统拓展性好、对电力系统影响小等优点，它分散的出力特性对于电力系统稳定比传统集中式光伏电站更有优势。

但是光伏发电接入配电网后，当线路发生故障时会改变短路电流的大小及方向，从而对配电网原有继电保护的正常运行造成影响。

随着计算机仿真技术的发展，越来越多的软件可以实现电力系统继电保护计算及仿真。

本文对此进行了分析。

关键词：分布式光伏；电源接入；配电网保护1 大量分布式光伏接入对配电网的主要影响1.1 对电能质量的影响分布式光伏电源由于光照的自然特性，输出功率十分不稳定，从而引起电网的电压波动和闪变。

并网逆变器中含有了大量的电力电子元器件，会引起配电网中电压和电流的正弦波形畸变，导致电力系统受到谐波污染。

1.2 孤岛效应孤岛效应存在以下两个方面的危害：①当电网已经断电，检修人员对电力线路进行检修时，并网逆变器仍在运行会造成检修人员触电伤亡；②电网故障停电后恢复供电，并网逆变器电压和电网电压在相位不同，会产生冲击电流，损坏设备。

虽然目前市场上的逆变器都具有反孤岛检测的功能，但家庭分布式逆变器品牌众多，质量参差不齐，防孤岛保护原理也不尽相同，完全依赖逆变器本体的反孤岛保护功能对于配电网安全运行存在较大的风险。

1.3 对继电保护的影响配网变电站内的继电保护形式常规采用速断和自动重合闸，断路器电流保护不带方向性，配网线路一般配置三段式电流保护功能。

该保护方式在单纯的配电网上可以有效、全面的保护整条线路。

分布式光伏发电对配电网可靠性影响综述摘要：近年来分布式光伏发电技术得到大力发展，分布式光伏电源的接入不仅会改变传统配电网的网架结构，其出力的随机波动性也会造成配电网运行状态的变化，因此有必要对含分布式光伏电源的配电系统的可靠性及其综合评价方法进行研究。

本文在介绍传统配电网可靠性评价指标、评估模型基础上分析含分布式光伏电源的配电网可靠性和评价方法，为我国配电网建设提供更多的借鉴和参考。

关键词：光伏发电；可靠性；配电网；评价指标1、传统配电系统的可靠性研究现状与发展1.1国外研究现状及发展趋势配电系统可靠性早已受到世界各国的高度重视，其评估和分析工作有助于构建电网的网架平衡和保证用户用电的安全稳定，因此，配电网可靠性评价工作已成为世界各国电力研究中的基础性工作。

目前，美国、日本以及欧洲各国都相继建立了专门的研究和管理部门，用于采集和管理可靠性评估的基础参数，并针对配电网网架结构和运行特性的变化，开展改进可靠性评估模型、指标体系以及评估方法的研究工作[1]。

1.2国内研究现状及发展趋势相比于发达国家，我国在配电系统可靠性方面的研究和分析开展较迟。

20世纪80年代初，我国才展开对配电网可靠性的评估工作，在1983年，我国首套《配电系统供电可靠性统计评价方法》在云南省的电力科学实验研究所被制定起来[2]；到1995年，我国已成功制定《电业生产事故调查规程》，该规程考虑了10kV用户的可靠供电情况，并将改进内容添加进供电安全考核的项目中，促进了我国配电网可靠性研究向更深层领域发展[3]。

目前，我国在配电系统可靠性方面的研究主要集中在评价算法和理论指导方面，在配电系统的可靠性参数统计和计算程序方面也有较大进步，但相对于国外先进国家，我国缺乏利用评估数据对实际电网运行可靠性的定量定性分析。

此外，在软件应用方面，我国多采用国外的仿真系统软件进行可靠性数据运算和分析，因此，国内缺少实用化的可靠性分析软件，配电系统可靠性理论分析和研究在实际工程中的应用还未得到普及，还需要进一步的研究和探索。

分布式电源对配网继电保护的影响发布时间：2021-11-17T23:57:53.075Z 来源：《福光技术》2021年18期作者：俞馥佳[导读] 随着矿物能源（煤、石油、天然气）等一次能源的日益枯竭，开发可再生能源已成为世界能源战略的重要方向。

国网滨州供电公司 256600摘要：随着矿物能源（煤、石油、天然气）等一次能源的日益枯竭，开发可再生能源已成为世界能源战略的重要方向。

我国不仅面临传统一次能源的短缺，还面临着环境污染的严峻现实问题。

因此，推动可再生能源（水、风、潮汐、太阳能等）的发展并解决其接入电网的一系列问题具有重要性和迫切性。

可再生能源发电出力具有波动性、间歇性、随机性的特点，将分布式能源转化为电能并送电上网，在技术上已无困难。

但是随着大规模光伏电源、风能等间歇性电源并网，传统的配电网由无源逐步变成有源网络，大量分布式电源的接入改变了配电网的潮流方向、电压分布、短路电流大小等，从而深刻影响了配电网电压调节控制、继电保护配置、电能质量及供电可靠性等。

与此同时，分布式电源与配电网间的相互作用也将会产生一些新的问题，如果不能妥善解决，分布式电源的接入将直接影响配电网运行可靠性和电能质量。

因此，如何处理分布式电源的接入是智能配电网建设进程中是必须要面临的一个新课题。

本文重点分析分布式电源接入对配电网短路电流和继电保护的影响，并提出应对策略。

关键词：智能电网；配电网；分布式电源；短路电流；继电保护一、配电网继电保护的基本要求继电保护在技术上一般应满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。

即保护四性。

1.1选择性当电力系统发生故障时，首先通过故障设备或线路自己的保护装置动作将故障设备或线路从电力系统中切除。

若此时故障设备或断路器拒动，则由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障，避免大面积停电。

这种方式的优点是较为简单并且节省人力物力，通常情况下会被优先采用。

1.2速动性指保护装置应能尽快地切除故障设备或线路，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。

配网自动化建设对供电可靠性的影响许健发表时间：2018-06-20T10:43:01.990Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：许健[导读] 摘要：我国经济在逐渐发展，因此用户更加需要高质量并且可靠的电能，那么加快配网自动化建设已经成为了现今配网改造的关键所在。

（南京四方亿能电力自动化有限公司江苏南京 211111）摘要：我国经济在逐渐发展，因此用户更加需要高质量并且可靠的电能，那么加快配网自动化建设已经成为了现今配网改造的关键所在。

配网的自动化建设可以为电网的建设与管理提供便利，也能满足人们对用电量的需求，还能保障用电的高效与安全。

本文从配电网的现状出发，重点探讨配网自动化建设与供电可靠性的关系，分析自动化建设给供电带来的影响。

最后根据实际情况提出配网自动化建设中应该要注意的难点问题。

关键词：配网；自动化建设；供电；可靠性；影响；引言随着人们用电需求的急剧增长，我国配网供电质量也在不断上升，加快配网自动化建设是现阶段电力企业重点前进的方向之一。

采用配网自动化技术，可以在很大程度上提高供电质量，满足人们的日常需求，因此，加快配网自动化建设，可以提高供电的可靠性。

1、配网自动化配网自动化指的是应用现代化技术与设备服务于电力系统，提升电网运行效率，同时对电网运行的情况进行有效监控。

当电网运行出现问题时能够对故障进行判断从而采用有效措施解决问题，并且将故障影响范围最小化，确保在短时间内能够恢复正常的电力供应。

2、配电网的自动化建设的一般内容与实际的意义早在上半个世纪中叶这一时间段里面出现了最早的配电网的自动化建设的相关论述，虽然这一时间段里面的电力领域的相关的一些研究已经取得了一定的成就，但是很多的发达国家还是非常积极的投身于配电网的相关自动化的建设之中去，从而达到进一步的完善电力相关的研究工作，这一时期很多电力技术取得了突破性的发展比如说电力控制方面、变电技术、配电网技术等等都取得了极大的成就，直到90年代以后计算机技术的发展给电力行业带来了新的发展。

分布式电源对配电网继电保护影响的分析一、综述本节将回顾分布式电源的定义、类型和特点，包括逆变器、风力发电、光伏发电等，并讨论其在配电网中的作用和优势。

分析传统配电网继电保护策略所面临的挑战，如分布式电源并网对保护整定配合、故障电流分布和方向元件、以及保护装置性能等方面的影响。

深入探讨分布式电源接入对配电网继电保护方式、整定值和故障诊断等方面的影响，分析分布式电源对线路保护、主变保护、母线保护等的影响机理。

基于上述挑战和分析，提出针对分布式电源的优化继电保护配置和控制策略，以提高配电网的供电可靠性和安全性。

介绍为应对分布式电源带来的挑战而兴起的新型继电保护技术，如基于大数据、人工智能等技术实现故障诊断和智能保护控制，及其在配电网中的应用前景。

1.1 背景和意义随着可再生能源技术的发展及国家对新能源的大力扶持,分布式电源(DG)在电力系统中得到了越来越多的应用。

分布式电源以其清洁、可再生的特点,逐渐成为现代电力系统的重要组成部分。

尤其是微电网技术的发展,使得分布式电源在配电网中发挥了越来越重要的作用。

然而,随着分布式电源在配电网中的渗透率逐年提高,其对传统配电网继电保护方式带来的影响也日益凸显。

一方面,分布式电源的多样性和不确定性增加了配电网故障分析的复杂性另一方面,分布式电源在配电网中可能出现的故障类型和位置也在发生变化,给传统的继电保护方式带来了前所未有的挑战。

因此,对分布式电源在配电网中的作用及其对继电保护影响进行深入研究具有重要意义。

通过在理论研究和实际工程实践中不断探索和实践,可以提出适用于分布式电源接入配电网的继电保护策略和方法,从而提高配电网的供电可靠性、安全性和稳定性,为实现能源的可持续发展做出贡献。

1.2 国内外研究现状及发展动态随着可再生能源的快速发展和配电网技术的日益进步，分布式电源（DG）在配电网中的渗透率逐渐提高，其对配电网继电保护的影响也日益显著。

国内外学者和工程师对于分布式电源并网后的继电保护问题进行了广泛而深入的研究，取得了丰富的科研成果。