基于RTDS的有源配電網(wǎng)系統(tǒng)建模與故障特性仿真.pdf

1、隨著分布式電源(Distributed Generation，DG)的廣泛應用，有源配電網(wǎng)變得越來越普遍。與傳統(tǒng)配電網(wǎng)相比，有源配電網(wǎng)的結構更加復雜，其故障特性也發(fā)生了明顯變化，特別是逆變型分布式電源(Inverter-Based Distributed Generation，IBDG)的故障特性與傳統(tǒng)電源相比具有顯著差異。為研究開發(fā)適應于有源配電網(wǎng)的保護方案和裝置，有必要對有源配電網(wǎng)的故障特性進行全面、準確的分析。因此，本文以實時數(shù)字

2、仿真系統(tǒng)(Real-Time Digital Simulator, RTDS)為工具，圍繞有源配電網(wǎng)系統(tǒng)建模和故障特性仿真開展研究。主要工作如下:
　　基于RTDS建立有源配電網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型。首先以光伏電源(Photovoltaic，PV)為例，搭建了IBDG的仿真模型，包括主要一次設備和控制系統(tǒng);然后以典型的輻射型配電網(wǎng)結構為例，搭建了有源配電網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型，含2個恒功率(PQ)控制的IBDG。
　　有源配電網(wǎng)故障仿真和故

3、障特性分析。利用建立的有源配電網(wǎng)系統(tǒng)模型，全面仿真不同故障條件下的相間短路，包括故障類型、故障位置、過渡電阻等因素的影響;通過對仿真數(shù)據(jù)進行相量和序分量計算，直觀地分析有源配電網(wǎng)電壓、電流相量及相應序分量的大小及分布特點。仿真結果表明，IBDG的接入使得有源配電網(wǎng)的故障特性與傳統(tǒng)配電網(wǎng)具有較大的差異，過渡電阻能夠影響并網(wǎng)點的電壓跌落及故障點兩端正序電流的夾角。
　　有源配電網(wǎng)故障的解析計算及對仿真結果的驗證。在計及控制策略影響的前

4、提下，用受控電流源作為IBDG的故障等值模型，并給出其故障電流的計算方法;建立不同故障類型下含IBDG有源配電網(wǎng)的等值電路，采用網(wǎng)孔電流法建立電壓電流方程，并對方程進行迭代求解。理論計算結果驗證了仿真結果的正確性。
　　構建基于RTDS的有源配電網(wǎng)閉環(huán)測試平臺。以提出的有源配電網(wǎng)仿真模型為基礎，設計了閉環(huán)測試平臺的整體結構，介紹了RTDS相關板卡的使用方法及整體控制邏輯;利用該測試平臺對某一保護裝置進行了閉環(huán)測試，驗證了方案的可行