登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
为弥补大电网单一集中供电的缺陷,分布式发电这种新的发电方式发展非常迅速。分布式电源是一般分布在配电网中的,功率为10 kW~30 MW 的小型辅助电源,包括风能、太阳能及生物能源发电等多种多样的发电形式。当故障发生时,多电源共同向故障点注入电流,势必扰乱原有的保护配置方式,影响保护的可靠性、选择性、速动性和灵敏性,引起保护和重合闸装置的拒动和误动。本文对各种故障情况进行分析,进行仿真予以验证并提出相关改进措施。分布式发电是现代电网的发展趋势,解决由此引起的相关问题具有非常重要的现实意义。
分布式电源在接入配电系统后,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。当系统发生短路故障时,两个以上的电源均提供短路电流,这扰乱了原有的继电保护配置方式。本文利用PSCAD/EMTDC,对各种不同情况下的分布式电源接入情况进行分析,分析了分布式发电对配网保护的影响并提出相应的改进措施。
1 分布式电源自身的保护要求
接入配电网的DG 主要包括风电、太阳能发电、生物发电、燃料电池和家用小型发电机等。其种类可以分为三种,分别为同步发电机、异步发电机和DC - AC 逆变型电源(经电力电子器件连接到电网)。
同步发电机对故障电流具有最直接的影响,在故障之后的第一时间,故障电流的波形基本上决定于发电机的参数。同步发电机在发生故障时能够输出很高的短路电流,数值上能够达到额定电流的3 倍,并且维持很长一段时间。
异步发电机直接连入系统,不需要额外的电力电子0.2~0.3 s 衰减为零。
分布式电源中的逆变型电源的控制方式有电压型和电流型两种,并且这两种控制方式大都以恒定功率输出的。其故障电流会因为内部控制方式的响应不同而衰减周期不同,逆变型电源一般会装设欠电压保护,当电压过低时自动切断与电网联系,所以其故障电流一般不会超过额定值的2 倍。
作为分布式电源所配备的保护来说,既要考虑到发电机自身可能造成的故障,又要考虑到由于配网外部故障而对其可能造成的影响。所以针对分布式电源来讲需要另外考虑到由于配网内部故障而需设置负荷不对称保护、欠电压保护、过电压保护、频率保护以及零序过电压保护等。
2 分布式发电对电流保护的影响
在如图1所示配电网模型中,假设配电网中设置三段式电流保护,并且整定值都是在分布式电源接入之前设置好的。假设溃线2 末端母线C 上接入了分布式电源Sg。
(1)当K1 点发生故障时,主系统和分布式电源同时向短路点注入短路电流,即:
式中:If——故障电流;IS——系统提供短路电流;Ig——分布式电源提供的短路电流。
流过保护1 的短路电流较接入分布式电源之前有所增加,增加了保护1 的灵敏性和可靠性。此时保护1 能够准确动作,即时切断故障线路。但是如果因为这种助增作用而使短路电流增大过多的话,则会引起保护2的误动作,扩大了停电范围。
(2)当K2 点发生故障时,母线A 至短路点流过的电流IS 与分布式电流接入之前并无太大变化,所以并未对保护3 产生影响,保护3 能够准确动作,但此时分布式电源仍然向短路点注入短路电流Ig,并且单独向下游供电,由于功率和负荷相差悬殊,有可能会因为电压急剧降低而造成电网崩溃。所以在这种情况下,需要在母线C 左侧也装设断路器,并由保护3 引发动作信号,在故障时同时动作以切除故障。
(3)当K3 点发生故障时,由分布式电源提供的短路电流同时流过保护3、保护4 和保护6,如果此时短路电流足够大就会引起保护3 和保护4 的误动作。
3 分布式发电对重合闸装置的影响
电网故障大所数都是瞬时性故障,所以大都装设有重合闸装置,可以在瞬时故障时迅速重合,使电网恢复正常运行。前加速重合闸主要用于35 kV 以下由发电厂或重要变电所引出的支配线路上,配电网电压等级较低,故主要装设前加速重合闸。如图2 所示,假设两条馈线始端均装设前加速自动重合闸。
保护4 跳动先切除故障,之后重合闸装置起动,保护4重合。若为瞬时性故障,则重合成功。在接入分布式电源后,则在保护重合之后,分布式电源持续向故障点注入短路电流,故障点的电弧持续存在,则可能导致绝缘击穿,使瞬时故障发展成永久故障。
2)由于分布式电源的接入,馈线AC 段两端为双端供电。当线路AC 段发生故障时,为彻底切除故障,线路两端断路器需要同时动作,再次重合时会涉及到检同期问题。若两端电源两端功角摆开较大,则会产生很大的的冲击电流,对电力系统和电气元件产生冲击。
4 算例分析
本算例中以图1中的10 kV 配电网为例,利用仿真软件PSCAD 进行仿真,系统容量SB = 100 kV·A ,母线电压UB = 10.5 kV,在各节点处接入恒功率负荷SN =6 MV·A,cos = 0.85,选取系统的运行方式为最大运行方式,系统参数为Xsmin=0.091Ω,Lsmin=0.000 29 H。
可得到馈线2上保护1~4流过的最大短路电流值,取Krel′=1.25,Krel″=1.3,可得到速断电流速断保护和限时电流保护的整定值,如表1 所示。
分别在DE、CD、BC、AB 和AF 处的设置三相接地短路,可以得到流过保护的短路电流,如表2 所示。
对比表1 和表2 可以分析得:
1)当线路DE 发生故障时,本应保护4 动作切断故障线路,可由于分布式电源的助增作用使得故障电流增大,将可能触发保护3 误动作。这种情况可以在分布式电源下方加装限流电抗或者故障限流器。
2)当线路CD 发生故障时,则因为分布式电源的助增作用增大了保护3 的灵敏度。
3)当线路BC 发生故障时,保护3 动作后变为分布式电源的孤岛供电,可能会使电压急剧降低而造成系统崩溃,所以在这种情况下应当在保护3 的对侧增加断路器,并由保护3 引发动作信号。同理在保护1 的对侧也应装设断路器。
4)当线路AF 发生故障时,分布式电源提供的短路电流流经保护4,保护4 会发生误动作。可以通过在保护4 处加装方向元件而加以改进。
5 相关的改进措施
1)以分布式电源为界,在分布式电源上游两侧加装方向性元件,在保护的对侧加装断路器。当一段线路两端的功率注入方向为一正一负时,则可以判定为本区域内故障。对于分布式电源的下游线路,可以将分布式电源当作助增电源,重新进行整定保留原有的三段式电流保护,并在每段线路。
2)故障限流器(FCL)在电网正常运行时,阻抗为零;而在线路发生短路故障,电流增大时,对外表现为高阻抗。在线路中加装故障限流器,减小故障电流,可解决这一问题。或者也可选用超导故障限流器(SFCL)等,其具有更为完善的功能。
3)加装以其他电气量为度量单位的保护,例如方向比较式纵联保护,即利用输电线路两端功率方向相同或相反的特征来判断是区内故障还是区外故障。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
在2025年德国汉诺威工业博览会期间,华为与菲尼克斯电气中国公司签署了合作备忘录,将在工业数智化领域展开全面联合技术创新合作。双方针对工业数智化及智能制造领域ICT技术和OT技术的融合发展,以及双边联合方案创新及行业应用,进行了深入沟通和交流。华为与菲尼克斯签约(中间左:菲尼克斯电气集团执
近日,数智科技公司自主研发的“空天地北斗定位技术”在新街能源智慧基建管理系统实现成功部署。此次技术应用在国内煤炭基建领域完成了“BIM+北斗”技术融合的首次落地,这一突破性进展标志着我国煤炭行业在数字化转型进程中迈出了关键一步。该系统通过创新性地将北斗卫星导航技术与BIM技术深度融合,
“之前从现场确定到最终答复,写一份供电方案需耗费供电员工大量时间,现在使用基于光明电力大模型的AI智能体后,供电方案生成时间从数小时压缩至几分钟,还通过标准化输出减少人为误差,提高了工作效率和准确性。”3月31日,国网甘肃白银供电公司城区分公司业扩报装员王奇说。自DeepSeek爆火以来,国
“分析一下2025年春节期间聊城地区电力客户诉求。”3月19日,山东聊城供电公司供电服务指挥中心工作人员贾凯莉在对话框中,询问该公司自主研发的AI数智员工“供指小研”。不到20秒,“供指小研”就用图表和文字的“双模式”输出了服务质量、客户满意程度、热点诉求等关键数据,客观展示了2025年春节期
4月2日,国家电投集团与华为在深圳签署深化战略合作协议,进一步加强双方在人工智能、数字赋能、战略性新兴产业等方面的合作。协议签署前,国家电投集团党组书记、董事长刘明胜与华为技术有限公司创始人、CEO任正非会面,就企业发展、公司治理、数字化转型与国际业务等方面进行了深入交流。双方表示将
近日,通州区再生能源发电厂“垃圾焚烧数字化智慧化技术”项目通过了专家评价,总体水平国内领先,工程化应用规模国际先进,具备高示范价值和广阔应用前景。该技术由绿色动力集团与阿里云合作开发,通过运用大数据分析、人工智能深度学习等手段,实现精准预测、智能控制等目标,有效降低污染物排放。试
“十五五”推进电力数字化智能化建设研究来源:中能源传媒研究院作者:赵云灏1王大为2龚钢军3陆俊3(1.华北电力大学国家能源发展战略研究院2.国网北京市电力公司电力科学研究院3.华北电力大学电气与电子工程学院)能源产业与数字技术融合发展是新时代推动我国能源产业基础高级化、产业链现代化的重要引
3月31日,南方电网公司企业管理大模型“大瓦特—智周”首批“1+2”示范性场景正式上线,标志着南方电网公司“AI+管理”建设迈出关键一步,以“智周万物、以智驭繁”的理念,推动企业管理全链条智慧化提升。2024年以来,南方电网公司统筹推进“AI+管理”建设,推动人工智能技术与业务管理深度融合,以AI
3月6日,国家能源局关于印发《国家能源局主责国家重点研发计划重点专项管理实施细则(试行)》的通知(国能发科技〔2025〕23号)。其中指出,紧密围绕国家新型能源体系建设重大需求,以实现科技自立自强、引领能源革命为核心,遵循专项实施方案,优化配置能源领域科技资源,持续践行新型举国体制,着力
3月31日,黑龙江省首个新型220千伏智能变电站——绥棱220千伏输变电工程成功投运。工程投运后,打破了绥棱县电网没有220千伏电源点的历史,缩短了66千伏网架供电半径,减轻了周边变电站的供电压力,形成了“双电源+环网”网架结构,显著提升了新能源接入负荷能力。工程自2023年开工建设,总投资1.04亿
春光正好,焕新出发!工程勘测与设计技术飞速发展数智转型需求全面升级道亨软件邀您共探创新前沿服务伙伴,聚力前行4月8日/9日15点,官方视频号直播开启智启春晖——道亨软件2025春季新产品新功能发布会诚邀您参与,共启智能未来!
一、直流稳压电源的基本功能直流稳压电源一般具有多路输出:比如提供一路固定输出为5V、2A;提供二路(A路、B路)可调输出为0~24V、0~1A。可调输出一般都具有稳压、稳流两种工作方式,这两种工作方式随负载变化而进行自动转换,并由仪器前面板上的发光二极管显示出CV、CC方式,一般绿灯表示CV(稳压)、红
直流稳压电源行业趋势研究报告是通过对影响直流稳压电源行业市场运行的诸多因素所进行的调查分析,掌握直流稳压电源行业市场运行规律,从而对直流稳压电源行业的未来的发展趋势特点、市场容量、竞争趋势、细分下游市场需求趋势等进行预测。直流稳压电源行业趋势研究报告主要分析要点包括:1)直流稳压电
直流稳压电源的技术指标可以分为两大类:一类是特性指标,反映直流稳压电源的固有特性,如输入直流稳压电源电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围;另一类是质量指标,反映直流稳压电源的优劣,包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。1、特性指标(1)输出电压范围符合直流稳压电源工作条件情况下,能够正常工作的输出电压范围。该指标的上限是由最大输入电压和最小输入-输出电压差所规定,而其下限由直流稳压电源内部的基准电压值决定。(2)最大输入-输出电压差该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下,所允许的最大输入-输出之间的电压差值,其值主要取决于直
近日,云南省人民政府办公厅印发《2025年云南省10件惠企实事》。其中包括提升电力供应稳定性和可靠性,年度目标为应用前沿新技术进行输电线路灾害的监测和预警,提升巡维效率,开展自愈配电网建设,提升供电稳定性,2025年企业客户平均停电时间低于7.5小时/户,供电可靠率不低于99.914%。原文如下:云
4月1日,国家能源局云南监管办公室关于开展用户受电工程“三指定”行为检查工作的通知。其中指出,进一步规范云南用户受电工程市场秩序,督促供电企业持续建立健全“三指定”问题治理长效机制,推进常态治理,切实巩固提升“获得电力”服务水平改革成果,持续优化全省用电营商环境。原文如下:国家能源
4月1日,国网湖南省电力有限公司2025年第一批10千伏及以下城配网项目核准获批。1、为了满足城市电网的负荷发展需求,提高供电能力,同意建设国网湖南省电力有限公司2025年第一批10千伏及以下城配网项目(项目编码:2502-430000-04-01-953115),项目单位为国网湖南省电力有限公司。2、建设地点为株洲、
4月2日,国家发展改革委等部门关于印发《推动热泵行业高质量发展行动方案》的通知(发改环资〔2025〕313号)。其中指出,做好与热泵发展相关的余热资源、地热资源、水资源、土地资源、配电网容量等评估,优化完善相关资源开发利用工作流程,防止对水资源等造成污染和损害,禁止抽取难以更新的地下水用
3月31日,由河北雄安新区管理委员会改革发展局牵头、雄安新区供电公司配合编制的《雄安新区10千伏配电站室土建设计技术规范(DB1331/T112-2025)》,经雄安新区综合执法局批准正式发布实施。该《规范》是针对10千伏配电站室提出的土建专业设计技术规范,标志着雄安新区在配电网建设领域迈出了标准化、
近日,为严格落实国家能源局配电网高质量发展要求,督导晋中、吕梁区域提升配电网运行水平,山西能源监管办组织召开了2025年一季度配网运行分析会。会议肯定了国网吕梁、晋中公司在配电网智能化改造,试点推进光伏柔性控制,偏远地区光储微电网建设等方面取得的成效,分析了配电网建设运行管理中存在的
3月31日,国家能源局云南监管办公室关于开展2025年“频繁停电、低电压”专项整治工作的通知。通知明确,国家能源局云南监管办公室结合12398能源监管热线群众用电诉求和日常监管工作掌握情况,经汇总分析选取2024年度50条10千伏频繁停电线路(附件1)、50个低电压台区(附件2)进行挂牌督办。工作要求:
许昌智能3月28日披露2024年年度报告。2024年,公司实现营业总收入6.3亿元,同比增长7.37%;归母净利润4246.21万元,同比下降8.40%;扣非净利润4014.7万元,同比下降7.12%。许昌智能在年报中表示,公司深耕数字化配电网和微电网,围绕以新能源为主体的新型电力系统、聚焦现代智慧配电网、数字化微电网产
在我国电力工业发展的早期阶段,我国电网建设一直滞后于电源建设,每年用于电网建设的投资仅占电力行业总投资的30%左右。并且,由于对电网建设重要性的认识不够,我国早期仅考虑了输电线路的建设,而较少涉及到供电可靠性、安全性等问题,导致电网建设历史性欠账严重。自2000年以来,我国在电网投资领
3月25日,国网攀枝花市西区供电公司在西区成功完成了西南山区首条全自动馈线自动化(FA)系统测试。据悉,攀枝花地形以山地为主,配电网线路多跨越复杂环境,传统故障排查耗时长、复电效率低,对此国网攀枝花供电公司构建了“智能终端+高速通信+智能研判”的全链条故障处置体系。此次采用的“全自动FA
近日,海南电网公司供电人员在位于海南省琼海市阳江镇的海南500千伏主网架工程项目线路上作业。绿色发展是新时代现代化的鲜明标识。今年《政府工作报告》提出,协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展全面绿色转型。南方电网公司主动融入和服务国家重大战略,紧扣海南“三区一中心”战略定位,坚
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!