(1国网天津市电力公司城西供电分公司 天津 300000;2国网天津市电力公司电力科学研究院 天津 300000)
摘要:本文主要围绕着DG接入的配电网继电保护和算法进行分析,总结了DG接入的配电网继电保护的方法和配电保护的具体的措施,以及如何更好的使用其算法,提出了更多的方案。
关键词:DG接入;配电网;继电保护;算法
针对当前DG接入的配电网继电保护的相关问题,有关专家需要对其进行更加深入的总结,找到DG接入的配电网继电保护的研究要点,并对其算法进行探讨和研究。
1含DG的纵联保护系统工作原理
方向比较式纵联保护的基本原理是在一个保护区域中,变电站中设置一个站级主机,在断路开关处设置保护从机;保护从机负责判断出是否有故障电流和故障的方向并上传,而不必考虑DG的接入对短路电流的影响;主站通过计算保护从机检测到的故障信息来判断故障点。
保护从机内部均安装方向模块,用来测量其安装点处的故障方向。当从机控制器的方向模块输出高电平“1”时,则说明有故障,且方向信息为上游故障;当从机控制器的方向模块输出低电平“0”时,说明检测到故障信息为下游或者没有故障。从机获得故障信息通过光纤上传主站。
2基于DG接入对配网自动化系统保护的分析
2.1DG接入对三段式电流的保护影响
随着可再生能源所占的份额不断地增加,DG对电网的渗透越来越大,而且像风能、电能、光伏等再生能源发电具有较大的随机性。从DG接入配电网母线的情况来分析,如图1所示。
图1 DG接入母线的配电网系统
以保护K2为例子,分析了电缆I、II和III段保护的具体影响。DG接入到配电网系统之后,便会影响到保护K2的范围,保护范围被缩小之后,会导致保护K2的I段无法全面满足最小保护范围的实际要求,通常被保护的线路在全长所占的比例为15%~20%,因此,保护K2电流I段需要满足最小保护范围的公式是:
保护III段根据流过的最大负荷电流量来设定整定值,DG在接入目前的过程中,并不会对馈线造成过大的影响。如图1中K2~K5是配电网保护,Z1~Z5则是线路L1~L5的线路阻抗。
DG接入到配电馈线的情况如图2所示。
2.2DG对反时限过电流保护
如图2所示,基于DG接入配电网系统之后,反时限过电流保护过程中存在的问题分析:第一,两个DG中游L2或DG下游L3一旦发生短路的情况,面对这类故障DG会对保护K1故障电流产生分流的作用,基于DG的容量,如果比较大还可以将对K1的保护时间延长;第二,如果DG下游L3出现故障,DG1为K2提供的保护具有增加电流的作用,但是DG2在保护K2故障的过程中会产生分流作用,同时故障点一般发生的地方与DG2接入点如果越远,那么分流的作用将会越强。由此可见,K2故障保护电流的大小改变还是不能确定的,如果DG容量过于太大,还有可能造成K2和K3在保护的过程中出现失效的情况;第三,如果两个DG接入点下游L3出现故障时,而两个DG在保护K3的过程中都会对电流产生助增的作用,例如:在保护K3的过程中如果保护时限低于固有的时限,在这样的情况下配电系统保护将会全部失效,也就是保护K3和K1、K2在配合的过程中失效,从而失去保护作用。
取值为0.14,如果将电流启动,一般是最大负荷电流的1.47倍,u值分别取0.9、0.7、0.5、0.3。图3中横坐标I表示的是故障过程中的电流值,而纵坐标为保护的动作时间t。DG接入配电网系统如果功率越小,发生故障之后流过的保护电流便会越小,通常在这个时候保护安装处将会出现电压跌落的情况,一般电压跌落的数值也会越来越大,UAITOC的基于自身的特性能够使DG接入的配电网系统中的容量变化进行更好地适应,例如:DG输出的功率若是越来越小,在低压情况下进行加速时所特性曲率便会越来越大,也就不会降低保护的时间。从而能够证明UAITOC能够更好地解决电流I段或者II段在接
入容量所处于的最大允许值的限制,还能有效改善ITOC保护过程中时间延长的问题。
DG在接入馈线的过程中,如果接入点上游L1和中游L2线路,与两端供电网络类似,那么线路两端都应该需要对应的配置进行保护,如果DG接入容量低于上游保护K1电流III段保护过程中应该接入的具体容量时,针对上流I段和II断,DG接入系统的保护影响并不大,传统的三段式电流保护能够继续提供继电保护,从而满足相关要求,关于侧保护,线路一般会采用联动保护的动作方式,也就是与电网侧保护距离比较近的K2动作线路同时对K5进行侧保护,从而将当前的故障进行更好地隔离。
结束语
综上所述,DG接入的配电网继电保护及其算法关系到配电网继电保护最终的效果,为此,本文分析了DG接入的配电网继电保护和算法,可以为今后的相关研究提供借鉴。
参考文献:
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论文作者:朱辉1,黄潇潇2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/12
标签:电流论文; 故障论文; 配电网论文; 过程中论文; 继电保护论文; 算法论文; 容量论文; 《电力设备》2017年第29期论文;