配電網(wǎng)繼電保護(hù)對(duì)分布式風(fēng)力發(fā)電接入的適應(yīng)性研究.pdf

1、隨著能源危機(jī)以及社會(huì)環(huán)保問(wèn)題的日益凸顯,開(kāi)發(fā)利用可再生能源、構(gòu)建可持續(xù)能源系統(tǒng)成為近年來(lái)各國(guó)的共識(shí)與必然的發(fā)展趨勢(shì)。而在各種可再生能源中,風(fēng)能是最利于開(kāi)發(fā)也是最具有商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值的一種能源?，F(xiàn)在,越來(lái)越多的風(fēng)電機(jī)組被接入配電網(wǎng)或者負(fù)荷中心,成為一種分布式電源(DG)。這種分布式特點(diǎn)的電源可以有效地解決大電網(wǎng)不能靈活跟蹤負(fù)荷變化和局部事故容易擴(kuò)散等不足,減少長(zhǎng)距離輸電的線路損耗;又可與大電網(wǎng)供電互為補(bǔ)充,減少電網(wǎng)容量,改善電網(wǎng)峰谷性能,提高

2、供電可靠性。但是這種分布式風(fēng)電機(jī)組的接入會(huì)導(dǎo)致配電網(wǎng)原有的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,成為雙端或多端有源網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可能引起原有繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng),造成很大的危害。另一方面,在電網(wǎng)故障期間,風(fēng)電機(jī)組必須具備低電壓穿越能力而不能隨意切除,因此研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對(duì)配電網(wǎng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及繼電保護(hù)的適應(yīng)性有相當(dāng)重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文首先論述了我國(guó)配電網(wǎng)的基本概念,包括電壓等級(jí)分類(lèi)以及其主要作用,詳細(xì)說(shuō)明了配電網(wǎng)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?；谂潆娋W(wǎng)自身的結(jié)構(gòu)特

3、點(diǎn),敘述了配電網(wǎng)采用的主要繼電保護(hù)形式,分為上下級(jí)線路配合的繼電保護(hù)和分段器隔離故障的繼電保護(hù),并說(shuō)明了各自的動(dòng)作方式以及動(dòng)作特點(diǎn)。
　　基于風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越特性,詳細(xì)分析了雙饋風(fēng)電機(jī)組(DFIG)在電網(wǎng)發(fā)生短路故障情況下的短路電流特性,風(fēng)電機(jī)組機(jī)端電壓跌落程度不同,其輸出的短路電流特性極不相同。在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了不同電壓跌落深度下輸出短路電流的表達(dá)式,并在PSCAD/EMTDC中進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
　　以實(shí)際配電網(wǎng)系統(tǒng)出發(fā),詳

4、細(xì)分析了配電網(wǎng)繼電保護(hù)對(duì)于DFIG從不同位置接入的適應(yīng)性。DFIG從不同位置接入可能會(huì)導(dǎo)致保護(hù)產(chǎn)生拒動(dòng)或者超越的不利影響,配電網(wǎng)的繼電保護(hù)需要重新進(jìn)行配置和整定。但DFIG很難表示為阻抗電勢(shì)源模型,仿真計(jì)算方法也因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)組滲透率的提高而變得很不實(shí)用。因此,本文提出了接有風(fēng)電機(jī)組的配電網(wǎng)短路電流的新型計(jì)算方法,準(zhǔn)確地計(jì)算獲得了電網(wǎng)短路故障情況下各線路的短路電流及節(jié)點(diǎn)電壓,并通過(guò)了天津10kV配電系統(tǒng)進(jìn)行算例分析,驗(yàn)證了這種方法的準(zhǔn)確性與