DG对配电网保护的影响
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分布式电源并网运行对电网保护的影响及对策【摘要】分布电源具有灵活、节能、环保、低损耗、低成本等优点。
但大量的分布式电源与电网相连,会对系统继电保护和备用自动开关设备的通过短路电流产生较大影响。
在详细分析分布式电网运行对电网保护的影响的基础上,本文提出了加强电能质量管理、健全继电保护配置和针对这些影响完善重合闸装置等三项对策,以实现对相关输变电设备的有效保护。
关键词:分布式电源;配电网;保护系统0.引言分布式电源(DG)是近年来发展起来的电力技术。
电源介于几千瓦和50MW之间,体积小,模块化且与环境兼容。
以风能、小燃气轮机、燃料电池机组、太阳能电池机组为主。
相对于传统的集中发电方式,它的优点是投资少,发电方式灵活,环保,分布式电源能够应对高峰用电。
相对于集中发电方式,能更好地控制负荷。
要使更多的分布式电源接入电力系统,就必须对大型电网结构进行分析研究,以优化该地区的电网保护。
1.分布式电源接入电网的优点该系统集成的主要优点在于:第一,可以充分利用太阳能等可再生清洁能源;第二,可以将大量的分布式电源接入电网,大大减少大中型电厂和高压输电电网的建设,既减少了投资,又减少了征地面积和线路走廊;第三,由于分布式电源是相互独立的,所以可以自我控制,提高电源的可靠性。
即使外部电网停电,分布式电源也能为用户提供持续的电力供应,能有效地解决边远山区和农村地区的供电问题;第四,分布式电源有很好的峰值调节特性,因而能平衡负荷,影响整个电网;第五,分布式电源有利于多方筹资和发电,也有利于推动电力市场的多层次竞争机制。
与此同时,大量的分布式电源连接到电网上,这会导致一些问题,如误操作、孤网运行和保护失配等。
2.分布式电源并网运行对电网保护的影响2.1给电网监控和电力调度带来的影响分布式电源数量大、容量小,难以实现对系统的实时监控。
一些分布式电源不能与电网监控中心及时建立信息联系,导致监控中心缺乏关于分布式电源的信息。
缺少信息的分布式电源是监控的盲点。
分布式电源对配电网保护的影响及保护配置分析摘要:近年来,能源问题一直都是各个国家关注的焦点,因为传统能源在人类的开采之下已经呈现颓势,所以各个国家都在努力探索新能源技术,新能源技术能够有效解决能源危机和环境的问题。
故而分布式电源就成为了电力系统的研究新方向。
电力行业的竞争是异常的激烈,在当前阶段,电力系统的主要构成为集中式发电、远距离供电以及大电网互联。
如果将分布式电源与传统的供电方式进行结合,那么就可以节省一部分投资,同时减少能源消耗。
关键词:分布式电源;配电网保护;神经网络;保护配置引言:分布式电源(Distributed Generation,简称DG)作为一种新兴的发电形式,是指小型化、模块化、容量较小的发电装置。
从地理位置上距离负荷较近,一般分布在负荷附近。
分布式电源具有清洁、环保的特点,比如光伏、风电和小水电。
考虑到分布式电源的特点以及整合电源的成本,目前分布式电源应用主要以分散形式接入配电网络为主。
1 分布式电源概述分布式电源其实就是指在现有的配电网之中经济安全地运行,在实际情况中根据一些特殊终端的需要,进行设计并且安装在这些特殊终端附近的小型发电机或者小型发电机组。
大部分的分布式电源容量都比较小并且独立于电力系统。
一般来讲,分布式电源的燃料都是天然气以及光能、太阳能、潮汐能等,都是经过管网或者电缆对于特殊地区的电力进行供给,而且有的分布式电源是可用冷电热三种方式进行供应的。
分布式电源这种模式的优点可以使得经济收益增加,并且可以减少对于土地资源的占用,对于环境的污染也较小。
当前的分布式电源有火力发电机、风力发电机、燃料电池以及光伏发电几种。
研究分布式电源怎样并网的问题是要研究它对于配电网影响的第一步,在上述提到的分布式电源之中,光伏发电、电化学装置以及一些风机都是用电力电子装置进行并网的,而风力发电是直接并网。
2 分布式电源接入对于电网可靠性产生的影响2.1 对于电能质量的影响在考察电能的质量时,一般就是使电压保持在一个允许的变化范围之内,当其满足这个要求时就可以看做电能质量合格,当接人了分布式电源之后,配电网的电压分布会产生变化,而一般来讲,分布式电源都是在用户周边的,这就会使得配电网投入与切除时电压会产生波动,这种波动会使得电压不稳定,这就会影响到用户的使用。
分布式发电对配电网继电保护的影响摘要:“碳达峰、碳中和”是我国政府对世界的庄严承诺。
预计到2050年,我国70%的电量将来自风光发电。
2020年我国新能源新增装机1.2亿kW,预计到“十四五”期间仍将以每年新增1.3亿kW的速度发展。
分布式发电(DistributedGenerations,DGs)的容量一般在几十千瓦到数兆瓦之间,以接入35kV及更低电压等级配电网为主。
“十四五”期间,山东规划了500万kW城镇光伏发电、1000万kW乡村分布式光伏发电和50万kW分散式风力发电项目。
分布式发电因其一次能源的不确定性具有显著的波动性和间歇性。
多能互补的区域能源系统成为进一步扩大新能源发电规模同时稳定电网潮流的有效形式。
在此背景下,不同形式的DGs对配电网影响越来越显著,为了有效规划电源分布,研究和开发含不同类型DGs的新的配网潮流算法尤为重要。
基于此,本篇文章对分布式发电对配电网继电保护的影响进行研究,以供参考。
关键词:分布式发电系统;光伏发电系统;碳减排引言尽管中国的电力比较复杂,如火电、水电、风能、核能等。
每种发电模式都有其局限性和弊端分布式发电的重要性及其在电力效率、运输和发电方面的好处也引起了电力供应商的更多关注。
因此,必须对分布式发电进行详细分析,并充分了解使用规则,以避免任何影响。
充分发挥保护效益,促进我国电力行业安全稳定运行,促进电力行业可持续发展。
1分布式发电对配电网继电保护的影响将主电源连接到配电装置时,母线和连接到主电源的分布式电源之间的双向电源发生,从而影响配电网的主电源保护。
由于继电保护装置方向的带宽相对较低,如果电流达不到相应的标准值,很容易导致继电保护装置故障,如主电源、母线等。
继电保护可消除由于连接到分布式电源的主电源线出现故障而引起的故障,但配电还可为以后的分布式电源故障提供故障电流,因此,主电源保护仅测量电源,而且在以下情况下同时传输的感应系统电源、电源和电流会影响主电源线路的上下继电器,从而提供额外的电气保护。
分布式电源对配网继电保护的影响及防范措施发表时间:2019-07-09T14:18:55.400Z 来源:《电力设备》2019年第6期作者:万紫茜[导读] 摘要:分布式电源(distributed generation,DG)发电是一种清洁环保的发电方式,其有效的利用废气能源和可再生能源发电,如沼气、风能和太阳能等。
(国网湖南省电力有限公司郴州供电分公司湖南省郴州市 423000)摘要:分布式电源(distributed generation,DG)发电是一种清洁环保的发电方式,其有效的利用废气能源和可再生能源发电,如沼气、风能和太阳能等。
与传统发电技术相比,分布式电源发电更具经济性、环保性、灵活性、高效性,实为缓解能源危机的一种切实可靠的方法,近年来得到了迅猛的发展。
然而,分布式电源的接入也会给配网继电保护带来不利影响,可能造成继电保护的失效、配合保护不适用等问题的发生。
本文结合分布式电源配网继电保护研究现状,分析前人研究的成果,重点讨论分布式电源对配网继电保护的影响,并针对不同影响情况提出相应防范措施。
关键词:分布式电源;配网继电保护;防范措施一、分布式电源配网继电保护研究现状分布式电源是一种与环境友好兼容的独立电源,功率介于数千瓦至50MW之间。
当今社会,生态保护成为世界各国密切关注的话题,能源紧缺、环境污染严重等问题频发,各国大力开发利用可再生能源,分布式电源发电技术也应运而生。
西方发达国家对分布式电源的研究先于我国数十年,相关人员对分布式电源系统进行了一次又一次的探索,分布式电源的发展日趋稳定,而我国在该领域的发展仍处于初始阶段,还有很多问题等待专家学者及工程人员的发现和解决。
目前,针对分布式电源配电网保护影响的相关研究很多,涉及内容也非常广泛。
文献[3]重点分析了分布式电源的接入在不同重合闸方式下对配电系统保护产生的不同影响,也给出了相应的方法解决不同情况下分布式电源给配电网保护设备带来的影响;文献[4]通过研究得到,分布式电源对继电保护的影响随着分布式电源容量的增大而增大,其在保护的上游产生助增作用实现保护范围的增大,在保护的下游则通过分流将保护范围减小;还有学者通过数值分析方法,利用仿真软件结合实例分析,提出了一系列用于检测电网内部故障的方法;文献[5]认为分布式电源面临的重要问题为电压/频率控制问题与保护问题,并就这两个问题分别给出了相应的解决办法。
分布式发电对10 kV电网继电保护的影响摘要:介绍了DG对继电保护生成影响的原因,且对其三个方面影响进行了简要描述:孤岛及对自动重合闸产生的影响、对故障电流产生的影响、对线路保护产生的影响。
关键词:分布式发电配电网继电保护分布式发电(Distributed Generation)作为新兴一种发电技术,它具有环保、高效的特点。
尤其是在近几年中,电力市场对降低室温气体的排放、节能减排与开放上都做了严格要求,分布式发电,特别是以新型生电方式为代表的发电方式获得了快速发展并取得了广泛应用。
DG在减少环境污染,降低终端用户费用等方面具有相当明显的优势,与此同时又有灵活性、高效性、能源来源多样化等的优点。
DG是指一种新型发电形式,对于一些比较特殊的客户需求,根据原有的配电网在经济运行上进行专门的设计安装,并且在用户处或者其他的附近小型发电机组、使得符合供电可靠性和电能质量均得到明显增强配置在用户附近的发电形式。
DG按照所用到的技术不同,可分为:水力发电、风力发电、光伏发电、燃料电池发电和燃气轮机发电等。
DG引入配电网以后,将深刻影响到配电网的结构,且改变配电网短路电流的分布,从而对配电网继电保护带来一定难度。
近些年来,DG 在配电网系统中的应用越加频繁广泛,适当的调整保护系统是有必要的,这样就可以讨论分析其对配电网保护装置的影响。
1 DG对继电保护产生影响的原因DG引入配电网以后,传统的放射式的无源网络,即单电源辐射型网络转变成一个电源混合分布的,且中小型的有源电网,这样就使得潮流不会在从变电站母线上流向各个负荷。
配电网作为一个电量传输的渠道,是不准其中含有电源向负荷供电的。
配电网潮流具有的不确定性,也会导致电力系统继电保护的设置和动作值的整定增加一定的难度。
相对于配电网来说,大量的DG具有不可控和不确定性,如光伏发电在日照和时间不同的条件下,生成的电能质量大小也会有所不同、生物质发电受原材料的影响,不同的材料发电程度质量会有所不同。
分布式电源对配网继电保护的影响分布式发电(DG)主要指分散式、模块化、发电功率不大(一般30~50MW)的发电单元。
分布式发电清洁无污染,且点多面广,能有效缓解能源危机,也可作为集中式大电网的有效补充(大电网故障时,分布式电源继续工作,可减少停电范围)。
但分布式电源的接入,将改变配电网的传统单源辐射状结构,进而改变短路时的潮流参数,最终影响继电保护的正确动作。
因此,推广分布式电源,首先就要研究其对配网保护的影响程度。
标签:分布式电源;继电保护;影响一、配电网继电保护配置现状我国配网的拓扑结构主要分树状、放射状、环网状3类,但就实际运行来说,这3类均可归结为单源型(环网的分段开关是断开的)。
适合单源型的保护配置因无需判断方向,一般都较为简单。
(1)三段式保护。
即无时限电流速断保护(Ⅰ段)、限时电流速断保护(Ⅱ段)、定时限过电流保护(Ⅲ段)。
这3类保护中,Ⅰ段保护按躲过本线末端最大短路电流整定,无延时动作,不能保护全线;Ⅱ段保护按躲过相邻线路Ⅰ段保护定值整定,有延时,能保护全线且延伸到下一级线路的一部分;Ⅲ段保护按躲开本线最大负载电流整定,动作时限遵循“阶梯”原则(即比下一级线路的Ⅲ段保护多一个Δt)。
现阶段,Ⅰ段和Ⅱ段一般作为馈线主保护(大多情况下只选Ⅱ段保护),Ⅲ段一般作为本线近后备以及下一级线路的远后备保护。
(2)反时限保护。
即動作时限与短路电流大小成反比的一种保护。
在这种保护方式下,故障点距离保护安装处的远近决定了保护动作的特性。
(3)自动重合闸。
对于全架空线路或电缆占比较小的混合线路,一般要投自动重合闸(断路器跳开后1.5~3s启动重合),以确保线路以较大概率躲过瞬时性故障的影响。
二、分布式发电对三段式保护的影响2.1 DG接入馈线中间的情形构建如图1所示含DG的配网结构。
首先对DG1接入系统的情形(将DG2忽略)进行探讨。
(1)若DG1下游处有故障。
当f2点短路,电源ES和DG1均对故障点“贡献”短路电流,这样会造成流经保护P1的短路电流较DG1未接入时要小(DG1起到了分流作用),使P1的动作能力降低,甚至拒动。
分布式发电对配电网继电保护的影响【摘要】分布式发电(DG)是电力系统发展的一个主要方向,然而大量分布式发电的并网运行,将深刻影响配电网络结构以及配电网中短路电流的大小和流向,给配电网的继电保护带来诸多不利影响。
本文详细分析了分布式电源接入配电网对继电保护及安全自动装置带来的问题,并提出了一种在分布式电源并网时的保护及自动装置配置方案。
【关键词】分布式发电;配电网;继电保护;一、前言20世纪中后期,随着发电和输配电技术的全面进步,建造大型电站成为新的选择,集中发电、远距离输电和大电网互联的电力系统成为电能生产、输送和分配的主要方式。
到20世纪90年代,全球性的电力改革浪潮宣告了一个新的电气时代的诞生,即采用大电网和分布式发电(Distributed Generation)相结合以节省投资,降低能耗,提高电力系统的可靠性和灵活性。
分布式发电DG (Distributed Generation)是指直接配置在配电网或负荷附近的发电设施经济、高效、可靠的发电。
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、分布式电源接入配电网对继电保护及安全自动装置带来的问题(一)分布式电源接入配电网的方式目前国内配电网中连接的分布式电源主要为小型发电机组,通过110 kV 终端变电站并网,一般是在110 kV 变电站的10 kV 或35 kV 母线上接入,本文以分布式电源在110 kV 变电站的35kV 母线通过专线并网为例进行讨论。
图1 为分布式电源在110kV 变电站并网的典型接线图,图中三绕组变压器接线方式为Y0/Y/△,分布式电源DR 刚好在变压器的三角形绕组侧并网,消除了变压器中三次谐波磁通的影响,并且当110 kV 线路发生接地故障时,分布式电源侧没有零序分量。
(二)分布式电源并网对继电保护和安全自动装置带来的问题1.对变压器零序保护的影响在分布式电源接入之前,配电网为单电源辐射状结构,图1中110 kV并网变电站中三绕组变压器的中性点一般直接接地或通过电阻接地运行,但为了提高线路首端零序电流保护的灵敏度,其中性点的零序电流保护一般不投入运行。
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。
分布式电源对配网继电保护的影响分布式发电技术是在大力提倡可再生能源的开发利用背景下发展起来的,当分布式电源接入到配电网中,当发生故障的时候会对故障点产生故障电流,进而影响到整个配电网故障电流的水平,对整个配电网的运行会产生一定的影响。
探究和分析配电网继电保护的受分布式电源的影响以及影响评估的方法,能够对现实中分布式电源对配电网的影响有着更加准确的把握,进而能够采取针对性的措施确保配电网的正常稳定运行。
标签:分布式电源;配电网;继电保护;影响和评估一、配电网保护基本原理及继电保护的基本要求1.1配电网保护基本原理电力系统继电保护的基本原理就是找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化差别,用一种原理来识别这些变化特征,差别越明显表示保护性能越好。
单侧电源、辐射型配电网络是我国目前主要的配电网系统,一般配置有瞬时电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。
1.1.1电流速断保护电流速断保护是指仅反应电流增大而能瞬时动作切除故障的保护,为保证动作的选择性,必须从保护装置启动参数的整定上保证下一条线路出口处短路时不启动,所以电流速断保护只保护线路的一部分。
1.1.2限时电流速断保护限时电流速断保护是指能以较小的时限快速切除全线路范围以内的故障的保护,其工作原理是:保护范围必然要延伸到下一条线路中去,当下一条线路出口处发生短路时,保护启动;为了保证其动作的选择性,保护就必须带有一定的时限,但是为了尽量缩短时限,其要求保护范围不超出下一条线路速断保护的范围。
动作电流的整定原则为:保护装置的启动电流应按照躲过下一条线路电流速断保护范围末端发生短路时最大短路电流来整定。
1.1.3定时限过电流保护定时限过电流保护是指其起动电流按照躲过最大负荷电流来整定的一种保护装置4,其作用主要是作为本线路主保护的近后备以及下一线路保护的远后备。
工作原理为:正常时不应该动作,短路时起动并以时间来保证动作的选择性。
动作整定原则为:按躲过本线路最大负荷电流来整定;同时保证在外部故障切除后,保护装置能够返回。
分布式电源对配电网继电保护的影响和应对措施【摘要】随着能源与环境问题的日益突出,我国以“大机组、大电网、高电压”为主要特征的大电网供电模式存在的弊端日益显现。
基于可再生能源的分布式发电技术(Distributed Generation,DG)得到快速发展。
分布式电源接入系统后,在多个方面影响配电系统的运行,而保护问题被认为是发展分布式电源的最大技术障碍之一。
本文主要概括分析了分布式电源并网对配电网继电保护的影响,并提出应对策略。
【关键词】分布式电源;继电保护;重合闸0.前言2013年1月27日,珠海市人民政府与广东电网公司、南方电网能源公司分别签署战略合作协议携手打造珠海智能电网建设和新能源开发示范市。
合作双方将通过推进智能电网的建设和推动珠海太阳能、海上风电、地热能、生物质能、海洋能等新能源的开发利用,调整优化珠海能源利用结构,大力发展循环经济,将珠海打造成国家级新能源示范城市。
为了在建设新能源示范城市的实践中占据主动,珠海供电局成立了以局长亲自担任组长的新能源并网应用研究小组,旨在了解掌握国内外新能源发电技术的发展和应用动态,研究分布式电源接入对珠海电网的各方面影响,并提出对策和建议。
本文结合笔者在珠海供电局新能源并网应用研究小组的学习和研究经历,系统的研究了DG 接入配电网后对配电网保护及重合闸的影响,并根据配电网的特点,提出了应对措施。
1.分布式电源的定义分布式发电是指利用各种可用和分散存在的能源,包括可再生能源(太阳能、生物质能、小型风能、小型水能、波浪能等)和本地可方便获取的化石类燃料(主要是天然气)进行发电供能的技术,分布式发电主要优势就是灵活、经济与环保,但同时也具有间歇性和随机性等特点。
分布式电源只有并网运行才能有效发挥其优势,但大量分布式电源的并网运行对配电网的原有保护的运行环境产生深刻的影响。
解决由此引起的相关问题具有非常重要的现实意义。
2.分布式电源对配电继电保护的影响分析分布式电源接入配电系统后,改变了系统原有的结构和接线方式,由单电源供电变为两端供电或多电源供电,增加了支路数量,系统故障情况变得复杂。
分布式发电系统对配电网继电保护的影响
摘要:随着集中式供电的一些问题的出现,分布式发电是一种新兴的发电技术,近年来获得飞速发展。
本文介绍了分布式发电系统的接入对配电网的继电保护造成影响。
分析了分布式发电对馈线的两段式保护和自动重合闸以及分支线的熔断器保护产生的各种可能影响,对分布式发电的广泛推广具有一定的意义。
关键词:分布式发电;电力系统;继电保护
0引言
分布式发电(DistriutedGenemtion,简称DG)技术是一种新兴的发电技术。
它是指为了满足一些特殊用户的需求,支持原有配电网的经济运行而设计和安装的在用户处或者其附近的小型发电机组(容量一般小于30MW)[1]。
分布式发电按照所使用的技术不同,可分为:小水电、风力发电、光伏发电、燃料电池发电和燃气轮机发电等等。
分布式发电在减少环境污染、降低终端用户的费用等方面具有明显的优势,同时又具有灵活性、高效性和能源来源多样化等优点,因此,随着分布式发电技术的深入研究和设备成本的逐渐降低。
其在电力系统中的应用逐渐增加。
分布式发电并网运行是其发展的趋势,由于其容量较小,一般是通过配电网接入电力系统。
分布式电源接入配电网之后。
将深刻影响配电网络的结构以及配电网中的短路电流大小、流向及分布,必然给电力系统的运行和调度带来了一系列问题[2-5]。
配电网的继电保护装置是保证。
分布式电源并网对配电网的影响摘要:分布式电源(DG)接入电网后会对电网的电压分布产生很大影响。
如何减少分布式电源并网后给配电网电压带来的影响,已经成为一个亟待解决的问题。
介绍了分布式发电技术及其在配电网中的应用,通过仿真算例分析了分布式电源并网对配电网网损、电压分布、和规划设计等方面的影响,为后续的研究提供了参考。
关键词:分布式电源;配电网;电压分布引言欧美发达国家提出了大电网与分布式发电(distributedgeneration,DG)联合并网运行的供电方式,以此来提高原有电力系统的安全性、可靠性与灵活性。
分布式电源接入配电网将会对配电网电压质量、继电保护和电网规划等方面产生多层次的影响。
这就要求对接入分布式电源的配电网进行充分研究,从而总结出一套切实可行的配电网络设计运行方案,以提高配电网络的安全性与经济性。
本文通过建立等效的分布式电源模型以及配电网模型,对分布式电源接入配电网的各种情况进行分析,通过对比不同位置、容量的分布式电源并网方案,得出了分布式电源并网的一般性规律,给出了改善电压质量的措施。
1分布式电源并网1.1分布式电源并网技术标准一些工业发达国家针对分布式电源并网均制定了技术标准,如EA于1991年发布的G59/1《嵌入式发电并入地区配电网的推荐技术标准》;IEEE于2003年6月发布的IEEEStd.1547《分布式电源并网技术标准》。
在我国,为促进燃气热电冷联产技术的推广应用,上海市电力公司和上海燃气集团公司联合制定了《分布式功能系统工程技术规程》。
1.2分布式电源并网基本技术要求分布式电源并入配电网,会影响配电网的运行方式和性能。
为确保配电网的安全运行以及用户的供电质量,分布式电源并网须满足以下基本要求:a.保证配电网电压合格,引起的电压偏移不超过允许的范围;b.配电设备正常运行电流不超过额定值,热动稳定电流不超过允许值;c.短路容量不超过断路器、电缆等配电设备的允许值;d.电能质量合格,引起的电压骤升、骤降、闪变、谐波最小,且不超过规定值。
分布式电源对配电网继电保护的影响【摘要】本文通过对分布式电源的发展情况和配电网的结构及保护的配置方案进行描述,而且分析不同类型分布式电源所提高的短路电流能力,然后对当分布式电源的加入到配电网之后,对现有的配电网保护所产生的影响进行分析描述。
【关键词】分布式电源;配电网;继电保护;故障电流;容量引言正是因为近些年来,全世界都在面临着能源紧缩和环境污染等诸多问题,可再生能源的开发与利用也就得到了全世界各国的研究重视,因此在电力系统中,分布式发电技术也就得到了迅速发展。
所谓的分布式发电(Distributed Generation,DG)技术,其主要是指发电功率低于50MW,而且小型模块化能够分散到用户附近的一种安全、可靠的发电技术。
现有的这种分布式发电设施主要有以下几种:燃料式的内燃机、风力发电、光伏电池、生物质发电等。
当将原有的配电网络和分布式电源连接在一起之后,整个发电的系统就会有所改变,如果系统发生短路时,那么其母线、各线路短路电流也会随之发生变化,也就会造成原继电保护的出现失效、保护时出现误动作、所设置的配合保护不能正常运用等诸多问题。
另外,加入分布式电源的故障水平也会出现一些改变,对于故障水平的高低来说,其主要取决于正在运行的分布式电源种类以及其数量,当故障水平较高时,就需要将开关设备进行升级;当故障水平较低时,也会出现一些电流保护带来的问题。
但是随着分布式发电设备在原有的配电网进行大量接入,就会使该区域的供电系统发生较大的结构变化,那么就会改变配电网短路电流的分布情况,那么就会对该区域的电力系统的继电保护的配置和动作完成造成一定的难度,那么就会使一些继电保护或系统的安全自动装置出现一些误动作情况。
1 配电网结构及保护的配置现在我国所采用的中低压配电网都是以辐射型配电、单侧电源网络为主。
而且都是将馈线保护配置在变电站内,并且是靠近母线的馈线断路器的位置,大多数的配置传统是三段式的电流保护,其为电流速断、定时限电流速断和过电流保护。
DG配电网继电保护方案探讨摘要:我国传统的配电网电流保护为三段式电流保护,通过设置不同的整定值和动作时间,实现对配电网的保护。
接入分布式电源后,会提高供电灵活性、可靠性和安全性,但是另一方面,也改变了传统配网的单电源辐射状结构,使得配电网的控制、保护和动作越来越复杂翻。
本文就接入DG后不同位置短路时对原有保护的影响进行了定性分析,对重合闸方式进行了研究,并提出了新的保护改进方法。
关键词:配电网;分布式电源;继电保护;自动重合闸;保护方案0.前言分布式发电(Distributed Generation,DG),又称分散式发电或分布式供能,一般指将相对小型的发电装置分散布置在用户(负荷)现场或用户附近,利用各种可用的分散存在的能源,包括可再生能源(太阳能、生物质能、风能、水能、波浪能等)和本地可方便获取的化石类燃料(主要指天然气)进行发电供能的方式。
分布式电源并入电网后将给配电网带来一系列影响,分布式电源对配电网产生的影响与配电网和分布式电源的运行情况相关。
配电网的特点是呈放射形结构并由单电源供电,配电网的继电保护是以此为基础设计的。
当分布式电源接入配电网后,配电网的结构将发生改变。
当配电网发生故障时,除了系统向故障点提供故障电流外,分布式电源也将对故障点提供故障电流,改变了配电网的节点短路水平. 因而影响配电网继电保护装置的正常运行. 分布式电源的类型、安装位置和容量等因素都将对配电网的继电保护造成影响.1 DG对电流保护的影响分析1.1 配电网系统的建立本次研究模型为双馈线不含DG配网模型、含DG配网模型,建立了接线电网模型和等值电网模型(见图l~4)。
图1不含DG配电网模型图2含DG的配电网模图3不舍DG的配电网等值模型图4含DG的配电网等值模型1.2对过电流保护的影响分析配电网中接人DG后,传统的单电源辐射状结构发生改变,系统的潮流将重新分布,发生短路故障时,故障点的短路电流方向和大小也有可能发生变化。
讨论分布式电源对配网继电保护的影响摘要:本文分析了某固定位置接入DG对三段式过电流保护动作行为的影响,并简要论述了DG对自动重合闸的影响,及对熔断器之间配合的影响。
目前国内外专家学者针对这一问题已开展了相关研究,如:有人就提出利用串联电抗器限制短路电流,从而消除分布式电源对原继电保护协调性的问题;另外有人根据广域保护的概念提出了基于多Agent的广域电流差动保护系统,对含有分布式电源的配电网有很好的应用前景,但还需要完善的通信网络。
关键词:分布式电源;配电网;继电保护;自动重合闸;熔断器前言:分布式电源(distributedgeneration,DG)是指分布在配电网中功率为10kW~50Mw,小型模块化并布置在用户附近的高效、可靠的电源系统,本文以10KV馈线保护为例,通过在配网不同位置加入DG,探析分布式电源的加入对配网继电保护的影响,供大家参考。
1、传统配电网的结构及保护介绍目前,我国大部分的中低压配电网都是单侧电源、辐射型网络。
保护装置装设在靠近母线的馈线断路器处,一般需设置三段式电流保护,即:电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过电流保护。
而在非全电缆线路,还配置了三相一次重合闸装置,保证线路在发生瞬时故障时,尽可能快地恢复供电,保证供电可靠性。
电流速断保护可以瞬时切除故障,根据被保护线路末端发生短路时,产生最大短路电流使电流保护不应该动作为原则,即按躲开本线路末端最大短路电流进行整定,但不能保护线路全长,运行方式变化很大时,有可能没有保护范围;定时限过电流保护需要延时切除故障,按躲开下一条线路电流速断保护的动作电流为原则,保护能够完全保护本线路全长,与电流速断保护构成主保护;过电流保护动作时限按“阶梯型”原则进行整定,动作电流按躲开本线路最大负荷电流进行整定。
2、各种类型分布式电源提供短路电流的大小各种容量的分布式电源接人配电网中,在发生故障时分布式电源将对故障点提供故障电流。
对继电保护而言,我们只需要将分布式电源模型用一个电源串联一个电抗的模型表示。
分布式电源对配电网保护的影响及对策摘要:目前,国内配电网系统大多是单侧电源、辐射型网络,在现有保护配置[1 ] 下,如果在配电网中接入DG,将会对配电网的保护产生较大的影响。
当分布式电源接入配电网后,配电网的结构将发生改变。
基于DG对配电网继电保护产生的影响,研究针对含DG配电网的新的保护方案成为目前面临的一个新课题。
关键词:分布式;电网;对策;局限前言分布式发电(Distributed Generation,DG)是一种新兴的电力电源技术。
分布式电源是指直接布置在配网或分布在负荷附近的功率为数千瓦至50 MW 小型模块式的、与环境兼容的独立电源。
DG包括功率较小的内燃机、微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池和风力发电等。
分布式电源具有调峰、利用再生能源、节省输变电投资、降低网损、提高供电可靠性等效益。
与大型计算机- 微机的关系类似, DG 将是未来“微型电力系统”的重要组成部分,在未来电力市场中是一种有竞争力的发电方式。
目前,国内配电网系统大多是单侧电源、辐射型网络,在现有保护配置[1 ] 下,如果在配电网中接入DG,将会对配电网的保护产生较大的影响。
当分布式电源接入配电网后,配电网的结构将发生改变。
当配电网发生故障时,除了系统向故障点提供故障电流外,分布式电源也将对故障点提供故障电流,改变了配电网的节点短路水平。
因而影响配电网继电保护装置的正常运行。
分布式电源的类型、安装位置和容量因素都将对配电网的继电保护造成影响。
对策基于DG对配电网继电保护产生的影响,研究针对含DG配电网的新的保护方案成为目前面临的一个新课题。
1、在原保护方案的基础上加装方向元件和修改定值。
不同能源类型的分布式电源具有不同的运行特点,由于接入配电网的小容量分布式电源大多通过电力电子装置输出,因此需要分析逆变型分布式电源的控制方式和对故障的响应特性进行电源模型的等效,从而为研究逆变型分布式电源对配电网保护系统的影响奠定基础。
在分析逆变型分布式电源对配电网保护系统的影响时,首先要对分布式电源不同接入位置对馈线保护所流过电流可能产生的影响进行多种情况的定性分析。
DG对配电网保护的影响
传统配单向潮流流通的配电网,其保护是基于过电流保护。
由于微电网或DG的接入,使得配电网故障特征发生变化,故出现双向潮流流通。
DG接入对配电网的过电流保护产生很大的影响,主要有:降低了所在线路保护的灵敏度;相邻线路故障进可引起所在线路保护的误动作;影响线路重全闸的成功率;DG或微电网的接入,使得其上游保护的范围缩小,下游保护的范围扩大等。
基于上述情况,目前DG或微电网并网运行规程都规定:当配电网发生故障时,DG需讯速退出配电网,以保证继电保护正确动作等。
因些,如何在并网情况下快速感知大电网故障,在并网与独立2种性况下对微电网内部故障作出正确动作,确保继电保护动作的选择性、速动性、灵敏性和可靠性是微电网保护的关键。
逆变型DG的特点
微是源即为组成微电网的DG。
微电源并入电网时的接口主要有3种:1、直接并网型:主要以异步风力发电机和传统小型同步发电机为主。
这种方式不属于本文计论的范围。
2、DC-AC型:采用该并网方式的DG主要有太阳能光伏电池、燃料电池、储能装置等。
3、AC-DC-AC型:该方式适合变频风机和微型燃气轮机等频率不恒等
于50Hz的微电源。
此法能够提高供电可靠性和电能质量。
上述3种接口串2、3采用的是逆变型接口,为本文讨论对象。
常见的逆变型DG(Inverte Based Distributed Generation,IBDG)接口控制有恒功率(PQ)控制和恒压恒频V/f控制。