（电力系统及其自动化专业论文）含分布式电源的配网故障检测及隔离技术研究.pdf

原创性声明 l u li i 11 i lli ii l lii ii il 17 9 0 0 14 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：2 莹逾逾 日期：塑坦：垒：印 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名襁师签名：论文作者签名p 婴骘师签名： 山东大学硕士学位论文 目录 摘要。i a b s t r a c t i i i 第一章绪论。1 1 1 课题研究背景及意义1 1 2 国内外研究现状2 1 2 1 故障后d g 退出运行的保护方案3 1 2 2 对配网原有保护进行局部改进的保护方案3 1 2 3 依赖通信的保护方案4 1 3 本文所做的主要工作5 第二章含d g 的配网故障检测及隔离方案研究7 2 1d g 接入对配网保护的影响及保护方式的改进7 2 1 1d g 上游发生故障8 2 1 2d g 下游发生故障8 2 1 3 按d g 位置分段的改进电流保护1 0 2 2 基于重合器分段器配合的故障检测与隔离方案改进。1 0 2 2 1d g 接入对重合器一分段器配合模式的影响。1 1 2 2 2 重合器分段器配合模式的改进方案1 2 2 2 3 典型故障分析1 3 2 2 4 方案特点1 3 2 3 分布式纵联故障检测与隔离方案1 4 2 3 1 基本原理。1 4 2 3 2 典型故障分析1 5 2 3 3 方案特点。1 6 2 4 主从式区域纵联故障检测与隔离方案1 6 2 4 1 基本原理1 6 2 4 2 具体流程l 8 2 4 3 方案特点2 0 2 5 本章小结。2 0 第三章主从区域纵联故障检测与隔离算法的设计与实现2 l 3 1 故障检测与隔离算法的设计2 1 3 1 1 故障检测算法2 2 3 1 2 故障隔离算法2 3 3 1 3 系统网络结构发生变化时的处理措施2 4 3 1 4 系统信息不完备情况分析。2 7 3 2 基于故障检测与隔离算法的系统软件构建2 8 3 2 1 系统软件需求分析2 8 3 2 2 系统软件设计2 9 3 3 系统软件功能实现3 0 山东大学硕士学位论文 3 3 1 人机交互模块的实现3 0 3 3 2 数据库模块的实现3 3 3 3 3 通信模块的实现。3 3 3 3 4 故障检测与隔离模块的实现。3 4 3 4 本章小结3 5 四章保护从机装置的设计与实现3 7 4 1 装置的主要算法元件3 7 4 1 1 故障启动元件3 7 4 1 2 过流元件3 8 4 1 3 方向元件。3 9 4 2 装置的总体结构与工作流程4 l 4 3 装置的硬件设计4 3 4 3 1c p u 控制模块。4 3 4 3 2a d 数据转换模块4 4 4 3 3 电压电流变送模块4 5 4 3 4 液晶显示4 5 4 3 5 复位电路。4 6 4 3 6 电源模块。4 7 4 4 装置的软件设计4 7 4 4 1 初始化模块。4 7 4 4 2 自检模块4 9 4 4 - 3 数据采集模块4 9 4 4 4 故障判断与处理模块5 0 4 4 5 人机接口模块5 l 4 4 6 串口通信模块。5l 4 5 本章小结5 2 五章系统实验室测试5 3 5 1 光纤通信平台的构建5 3 5 1 1 光纤通信系统基本构成5 3 5 1 2 组网方式5 4 5 1 3 具体配置5 5 5 2 实验室测试方案5 7 5 2 1 测试目标5 7 5 2 2 测试方法5 8 5 2 3 测试过程和结果5 9 5 3 本章小结6 4 六章结论和展望6 5 考文献6 7 谢7 1 读学位期间发表的学术论文7 2 山东大学硕士学位论文 c o n t e n t s a b s t r a c t ( c h i n e s e ) i a b s t r a c t ( e n g l i s h ) i i i c h a p t e r li n t r o d u c t i o n 1 1 1r e s e a r c hb a c k g o u n da n ds i g n i f i c a n c e 1 1 2r e s e a r c hs i t u a t i o na th o m ea n da b r o a d 2 1 2 1t h ep r o t e c t i o ns c h e m eo f d g q u i tr u n n i n ga f t e rf a u l t 3 1 2 2t h ep r o t e c t i o ns c h e m eo fl o c a li m p r o v e m e n tt h ee x i s t i n gp r o t e c t i o n 3 1 2 3p r o t e c t i o np r o g r a m sr e l yo nc o m m u n i c a t i o n 4 1 3t h em a j o rw b r kd o n ei nt h i sp a p e r 5 c h a p t e r 2t h ef a u l td e t e c t i o na n di s o l a t i o np r o g r a ms t u d i e so fd i s t r i b u t i o nn e t w o r k w i t hd g 7 2 1t h ei m p a c to fr e l a yp r o t e c t i o nt od i s t r i b u t i o ns y s t e mw i t hd ga n dw a y st o i m p r o v ep r o t e c t i o n 7 2 1 1u p s t r e a mf a i l u r eo fd g 8 2 1 2d o w n s t r e a mf a i l u r eo fd g 8 2 1 3t h ei m p r o v e dc u r r e n tp r o t e c t i o nb vd g 7 p o s i t i o n 10 2 2t h ei m p r o v e df a u l td e t e c t i o na n di s o l a t i o ns c h e m eb a s e do nr e c l o s e r - s e c t i o n a t i z e r 1 0 2 2 1t h e i m p a c to nr e c l o s e r - s e c t i o n a t i z e rm o d ew i t hd g 1 1 2 2 2t h ei m p r o v e ds c h e m eo fr e c l o s e r - s e c t i o n a t i z e r 12 2 2 3t y p i c a lf a i l u r ea n a l y s i s 13 2 2 4p r o g r a mf e a t u r e s 13 2 3t h ed i s t r i b u t e dp i l o tp r o g r a mf o rf a u l td e t e c t i o na n di s o l a t i o n 1 4 2 ：；1b a s i cp r i n c i p l e s 1 4 2 3 2t y p i c a lf a i l u r ea n a l y s i s 15 2 ：；3p r o g r a mf e a t u r e s 1 6 2 4t h em a s t e r - s l a v er e g i o n a lp i l o tp r o g r a mf o rf a u l td e t e c t i o na n di s o l a t i o n16 2 4 1b a s i cp r i n c i p l e s 16 2 4 2s p e c i f i cp r o c e s s 18 2 4 3p r o g r a mf e a t u r e s 2 0 2 5s u m m a r yo ft h i sc h a p t e r 2 0 c h a p t e r 3t h ea l g o r i t h md e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no ft h em a s t e r - s l a v er e g i o n a l p i l o tp r o g r a mf o rf a u l td e t e c t i o na n di s o l a t i o n 21 3 1t h ef a u l td e t e c t i o na n di s o l a t i o na l g o r i t h md e s i g n 2 1 3 1 1f a u l td e t e c t i o na l g o r i t h m 2 2 ：；1 2f a u l ti s o l a t i o na l g o r i t h m 2 3 3 1 3t h em e a s u r e m e n to f s y s t e r mn e t w o r ks t r u c t u r ec h a n g e d 。2 4 3 1 4 a n a l y s i so f s y s t e r m si n f o r m a t i o ni n c o m p l e t e 。2 7 3 2s y s t e ms o f t w a r eb u i l to nt h ef a u l td e t e c t i o na n di s o l a t i o na l g o r i t h m 2 8 3 2 1s o f t w a r er e q u i r e m e n t sa n a l y s i s 2 8 i 3 7 3 7 3 7 3 8 3 9 4 1 4 3 4 3 4 4 4 5 4 5 4 6 4 7 4 7 4 7 4 9 4 9 5 0 5 l 5 1 5 2 5 3 5 3 5 3 5 4 5 5 5 7 5 7 5 8 5 9 6 4 6 5 6 7 7 1 7 2 9 0 o 3 3 4 5 2 1 j 3 3 3 3 3 山东大学硕士学位论文 摘要 近年来分布式发电技术( d i s t r i b u t i o ng e n e r a t i o n ：d g ) 得到了快速的发展， 随着d g 的并网运行，改变了配网原有的短路电流流向，导致原有馈线保护出现 灵敏度降低、拒动、误动等问题，这给配网故障的检测与隔离带来多方面的问题， 因此开展相关方面的研究，寻找新的解决问题的途径，提出相应的对策是十分必 要的，对于d g 在配网中的发展和推广有着重要的意义。 本文在总结和借鉴前人研究工作的基础上，通过对d g 接入配网后对保护影 响的定性分析，发现当发生故障时，故障点与d g 之间不同的位置关系，对线 路保护的影响会有所不同。通过分析可知：当d g 上游发生故障时，故障馈线 保护所感受到的故障电流与只与系统侧电源有关，但由于d g 所引起的反向电 流如果过大，有可能引起故障点与d g 之间馈线保护的误动；d g 下游发生故障 时，d g 上游的馈线保护感受到的短路电流将会根据d g 接入的位置和容量的改 变，受到不同程度的影响。当故障发生在d g 接入馈线时，对d g 下游保护无 影响；当故障发生在d g 下游馈线时，下游保护流过的短路电流将受d g 助增 电流的影响而增大。基于以上的结论对电流保护进行了改进配置，并提出了三 种应对d g 并网后配网故障检测与隔离的方案，包括重合器分段器配合模式的 改进方案、基于通信的分布式纵联与主从式区域纵联方案，并分析了其各自的 特点和适用范围。重点对其中的主从式区域纵联方案进行了深入研究，包括对 故障检测与隔离算法的研究、相应软硬件装置的设计与实现和通信方案的研究 在占 奇。 主从式区域纵联方案在每一个分段开关处配备保护从机，依靠其内部的故障 方向元件，测量其安装点处的故障方向，当配网系统故障后，主机下发命令收集 从机故障方向信息，之后通过故障检测与隔离算法对所收集的信息进行运算处 理，得出最终的故障区段和需要跳开的开关信息，并下发跳闸指令，完成故障的 隔离。其中方向元件的可靠动作、故障检测与隔离算法的合理设计和通信的快速 可靠是方案实现的关键。因此在实现方案之前首先通过对系统的需求进行分析， 构建出了方案基本的结构框架，并重点针对系统的核心算法进行了各种情况的讨 山东大学硕士学位论文 论，包括故障检测算法、故障隔离算法、系统结构发生变化时的处理措施和系统 信息不完备情况的故障处理分析，在此基础上通过各功能模块的构建实现，开发 完成了主机监控系统；故障方向的检测是通过分段开关处的保护从机实现的，其 中的故障方向元件采用故障分量和9 0 。接线原理，保证了方向元件的可靠性，该 从机装置是为实现本方案单独开发的软硬兼备的保护装置，很好的满足了对故障 检测的需要，并且具有友好的人机交互界面和组网功能。 在配网故障的处理过程中，主机和从机通过光纤通信网络进行信息的交互。 本文制定了详细的通信策略和搭建了可靠的通信平台，保证了系统通信的快速实 现。最后通过搭建现场实验平台和制定相应的测试方案，完成了对整套系统方案 的测试工作，从而验证了主从式区域纵联方案在分布式电源接入后实现正确、快 速的配网故障检测与隔离的可行性。 关键词：配电系统；分布式发电；故障检测与隔离；纵联保护；光纤通信； d i s t r i b u t i o nn e t w o r k 、析t i ld g i nt h ed e v e l o p m e n ta n d p r o m o t i o n o nt h eb a s i so fp r e v i o u sr e s e a r c h ，a f t e rq u a l i t a t i v ea n a l y z i n gt h ei n f l u e n c eo f d i s t r i b u t i o nn e t w o r k sw i t hd go nt h ep r o t e c t i o n ，w ef o u n dt h ei m p a c to ft h el i n e p r o t e c t i o nw i l lb ed i f f e r e n t ，w h e nt h er e l a t i o n s h i po f t h ef a u l tp o i n ta n dd gp o s i t i o n h a sc h a n g e d a sf o l l o w i n g ：w h e nd gu p s t r e a mf a i l u r e ，t h ef a u l tc u r r e n tf l o w i n g t h r o u g ht h ef a u l tf e e d e rp r o t e c t i o ni so n l yr e l e v a n tt ot h es y s t e mp o w e r , b u ti ft h e r e v e r s ec u r r e n tc a u s e db yt h ed gi st o ol a r g e ，i tm a yl e a dm a l f u n c t i o no ft h ef e e d e r p r o t e c t i o nb e t w e e nf a u l tp o i n ta n dd g w h e nt h ef a u l to c c u r r e d i nt h ed ga c c e s s f e e d e r ，t h ep r o t e c t i o nh a v e1 1 0e f f e c to nt h ed gd o w n s t r e a m w h e nt h ef a u l to c c u r r e d i nt h ef e e d e ro fd gd o w n s t r e a m ，t h ef a u l tc u r r e n tf l o w i n gt h r o u g ht h ep r o t e c t i o nw i l l b ei n c r e a s e db yt h eh e l po fd g b a s e do nt h ea b o v ec o n c l u s i o n s ，w ei m p r o v e dt h e c u r r e n tp r o t e c t i o nc o n f i g u r a t i o n ，a n di n t e g r a t e di ti n t ot h ed i s t r i b u t i o nn e t w o r ku n d e r d i f f e r e n tf a u l td e t e c t i o na n di s o l a t i o ns c h e m e ，t h e np u tf o r w a r dt h r e ek i n d so ff a u l t d e t e c t i o na n di s o l a t i o ns c h e m e st or e s p o n s et h ed i s t r i b u t i o nn e t w o r kw i t hd g i n c l u d i n gr e c l o s e r s e c t i o n a l i z e rm o d e li m p r o v e m e n tp r o g r a m ，d i s t r i b u t e dp i l o t p r o g r a ma n dm a s t e r - s l a v er e g i o n a lp i l o tp r o g r a mb a s e do nc o m m u n i c a t i o n s ，a n d a n a l y z e dc h a r a c t e r i s t i c sa n ds c o p eo ft h e i r f o c u so nt h em a s t e r - s l a v er e g i o n a lp i l o t p r o g r a mc o n d u c t e di n - d e p t h r e s e a r c h ，i n c l u d i n g f a u l td e t e c t i o na n di s o l a t i o n a l g o r i t h m ，t h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no f d e v i c ea n dc o m m u n i c a t i o n sp r o g r a m s i 山东大学硕士学位论文 e v e r ys w i t c hi nt h ed i s t r i b u t i o np o w e rs y s t e mi se q u i p p e dw i t hs l a v ep r o t e c t i o n d e v i c e ( s p d ) b ym a s t e r - s l a v er e g i o n a lp i l o tp r o g r a m e a c hs p dh a saf a u l td i r e c t i o n e l e m e n ti n s i d e ，w h i c hm e a s u r e st h ev o l t a g ea n dc u r r e n to fi t sp o s i t i o na n dd e t e r m i n e s t h ef a u l td i r e c t i o n w h e nt h ed i s t r i b u t i o np o w e r s y s t e r mi sf a i l u r e ，t h ef a u l td i r e c t i o n i n f o r m a t i o na l ec o l l e c t e dt h r o u g ht h ec o m m u n i c m i o ns y s t e m ，a n du s e d b yf a u l t d e t e c t i o na n di s o l a t i o na l g o r i t h m t h er e l i a b l ea c t i o no ff a u l td i r e c t i o ne l e m e n t ， r e a s o n a b l yd e s i g no ff a u l td e t e c t i o na n di s o l a t i o na l g o r i t h ma n df a s tc o m m u n i c a t i o ni s t h ek e yt op r o g r a mi m p l e m e n t a t i o n w ea n a l y z e dt h ep r o g r a mr e q u i r e m e n t so nt h e s y s t e mb e f o r es c h e m ei m p l e m e n t a t i o n ，c o n s t r u c t e dt h eb a s i cs t r u c t u r a l f r a m e w o r k ， a n df o c u s i n go nc o r eo ft h es y s t e ma l g o r i t h md i s c u s s e dv a r i o u ss i t u a t i o n s ，i n c l u d i n g f a u l td e t e c t i o na l g o r i t h m s ，f a u l ti s o l a t i o na l g o r i t h m s ，t h em e t h o dt od e a lw i t hs y s t e m s t r u c t u r ec h a n g ea n dt h e p r o c e s s i n gw i t hi n c o m p l e t ei n f o r m a t i o n t h r o u g ht h e c o n s t r u c t i o na n di m p l e m e n t a t i o no fe a c hf u n c t i o n a lm o d u l e ，w ed e v e l o pt h eh o s t m o n i t o r i n gs y s t e m f a u l td i r e c t i o nd e t e c t i o ni sa c h i e v e db ys p d ，i nw h i c ht h ef a u l t d i r e c t i o ne l e m e n tu s ef a u l t c o m p o n e n ta n d9 0 。w i r i n gp r i n c i p l et oe n s u r et h e r e l i a b i l i t y t h es l a v ed e v i c ei sd e v e l o p e df o rt h ei m p l e m e n t a t i o no ft h ep r o g r a mw i t h b o t hh a r d w a r ea n ds o r w a l e ，b e a e rt om e e tt h en e e d so ff a u l td e t e c t i o n ，a n dh a sa f r i e n d l yi n t e r a c t i v ei n t e r f a c ea n dn e t w o r k i n gf u n c t i o n s i nt h ep r o c e s s i n go ff a u l td e t e c t i o na n di s o l a t i o n , m a s t e ra n ds l a v ed e v i c e a c h i e v et h ei n t e r a c t i o no fi n f o r m a t i o nb yt h eo p t i c a lf i b e rc o m m u n i c a t i o nn e t w o r k t h i s p a p e rd e v e l o p e d ad e t a i l e dc o m m u n i c a t i o n s t r a t e g y a n db u i l tar e l i a b l e c o m m u n i c a t i o n sp l a t f o r m ，t oe n s u r et h es y s t e mc o m m u n i c a t i o nq u i c k l y f i n a l l y , w e s e tu pt h et e s tp l a t f o r ma n dd e v e l o p e dt h ec o r r e s p o n d i n gt e s tp r o g r a mt oc o m p l e t et h e e n t i r es y s t e mt e s t i n g ，w h i c he x a m i n e dt h ef e a s i b i l i t yt h a tm a s t e r - s l a v er e g i o n a lp i l o t p r o g r a mi nt h ed i s t r i b u t i o nn e t w o r kw i t hd gc o u l da l s oc o r r e c t l ya n dr a p i d l y a c c o m p l i s ht h ef a u l td e t e c t i o na n di s o l a t i o n k e y w o r d s ：d i s t r i b u t i o ns y s t e m s ；d i s t r i b u t i o ng e n e r a t i o n ( d g ) ；f a u l td e t e c t i o na n d i s o l a t i o n ；l o n g i t u d i n a lp r o t e c t i o n ；o p t i c a lf i b e rc o m m u n i c a t i o n i v 山东大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 课题研究背景及意义 我国在能源发展“十一五”规划中提出了“努力构筑稳定、经济、清洁的能 源体系 的指导方针，采用分布式发电技术有助于充分利用各地丰富的清洁和可 再生能源，向用户提供“绿色电力”，是实现我国“节能减排”目标的重要举措。 在我国国家中长期科学和技术发展规划纲要( 2 0 0 6 - - 2 0 2 0 年) 中明确提出 要大力开展“可再生能源低成本规模化开发利用”以及“间歇式电源并网及输配 技术 ，开展d g 方面的研究工作同样符合国家重大需求。正是由于d g 本身具 有能源利用效率高，环境负面影响小，提高能源供应可靠性和经济效益好的特点， 作为新兴的电力电源，d g 能够有效地缓解当前紧张的用电形势，提高供电的可 靠性，具有比较高的经济效益和社会效益【i 】。此外，d g 由于采用就地能源，可 以实现分区分片灵活供电，通过合理的规划设计，在灾难性事件发生导致大电网 解裂的情况下，可以实现对重要基础负荷紧急供电，从而有效减小大电网停电所 造成的经济和社会损失，有助于防止大面积停电，提高电网抵御自然灾害的能力， 对于电网乃至国家安全都有重大现实意义。无疑，d g 将成为未来大型电网的有 力补充和有效支撑，是未来电力系统的发展趋势之一。 d g 的容量一般较小，电压等级也较低，因此多在配网中并入电力系统【2 】。 d g 的并入将对配电系统的潮流、可靠性、电压、继电保护、电能质量等许多方 面带来影响。配电网的特点是呈辐射结构并由单电源供电，当d g 接入配电网后， 配电网的结构将发生改变，辐射式的网络将变为遍布电源和用户互联的网络，潮 流也不再单向地从变电站母线流向各负荷，同时使配电网的稳态电压也发生变 化，原有的调压方案不一定能满足接入分布式电源后的配电网电压要求；大量电 力电子转换器件的引入将会引起电网电流、电压波形发生畸变和电网的谐波污 染：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，因而影响配电网保护装 置的正常运行；在某些情况下，d g 的并网运行甚至有可能危害整个配电网的安 全运行 3 - 4 1 。 山东大学硕士学位论文 为了保障配电网的安全可靠运行，必须在故障发生后能够快速实现故障的检 测与隔离。但d g 并入配网后，配网的运行方式变得复杂多变，使传统配电系统 中保护设备之间建立起来的配合关系被打破，保护的动作行为和动作性能都将会 受到较大的影响。故障电流水平的改变使配网原有的阶段式电流保护的整定配合 将十分困难，甚至根本无法按照规程要求进行整定：d g 对故障点提供故障电流， 在相邻线路发生故障时，有可能引起没有安装方向元件的保护装置误动，失去选 择性；多电源网络结构的变化令配网开关之间难于配合，在故障发生后d g 可能 对故障点持续提供短路电流，将瞬时故障发展成永久性故障，令重合闸不成功， 延长了停电时间；d g 数量、容量及接入点位置都将影响故障检测的最终结果【5 。引。 面对上述出现的一系列新的问题，传统的保护和配网自动化系统难以很好的 解决，因此，研究先进的d g 与传统配网系统的配合问题变得十分迫切，需要根 据分布式电源的特点，寻找一种有效的配网故障检测与隔离的方案，能够迅速、 有选择地切除故障，尽可能的缩小停电范围，保障电网继续安全有效地供电运行， 适应配网自动化系统未来发展趋势。 1 2 国内外研究现状 对于d g 引入配网中，与配网相互影响，相互作用的研究，虽然受到了很高 的重视，但由于分布式供能系统电源类型多样、运行特性复杂，并缺乏必要的分 析软件和相关理论的支持，目前的研究大多停留在试验阶段，往往仅限于定性的 分析。在理论研究方面，国内外针d g 的引入对配电系统的潮流、可靠性、电压、 继电保护、电能质量等方面的影响做了大量的研究。e p r i 和d o e 等官方机构通 过研究报告的形式，从包括过电流保护装置的配合、电压调整、铁磁谐振、谐波、 暂态过电压、稳定性和孤岛等一系列方面进行了较为深入、细致的分析，为分布 式发电的研究和应用提供了必要的理论性指导。报告的其它目标还包括研究在配 电系统中各因素对d g 的限制以及讨论在配电系统规划中移除这些障碍的总体 设计方案。我国在这方面还处于起步阶段，有关部门应借鉴e p r i 和d o e 的成 功经验，为我国分布式发电技术的研究提供宏观指导。 目前国内外学者对d g 接入配网故障的研究方向主要有：在d g 接入的情况 下使传统配电网保护受到的影响最小；不考虑对传统配电网的影响而找到较完善 2 山东大学硕士学位论文 的保护方法来应对d g 的接入。概括而言，主要有3 种方法：( 1 ) 配电网故障 时，d g 立即退出，传统配电网的保护不受任何影响；( 2 ) 限制d g 的容量与 接入位置或引入故障电流限制手段，使故障时d g 的影响降低，对配网原有保护 进行局部改进；( 3 ) 保护依赖于通信，引入多点信息进行综合判断，配电网需 做调整 9 1 。 1 2 1 故障后d g 退出运行的保护方案 该方案是目前国内外d g 接入配网发生故障后的主要做法，因为国内外现行 的d g 并网运行规程【l l 】大都是考虑了d g 并网不影响原有的配电网保护控制 系统正常工作的原则提出的，这些原则包括：要求d g 不能主动参与调压；配 电网发生故障时，d g 必须迅速退出配电网以保证配电网继电保护正确动作等。 采用这种方案的好处在于不需要因为d g 的加入，而重新设计并配置配电网保护 装置，但在解列d g 时，需要根据d g 的特点，确保解列后，单独运行的d g 的 安全，并且要考虑解列时间与保护装置动作时间的配合。这种方案可能带来的问 题是，如果正常运行的配电网的电能质量依赖于分布式电源所提供的辅助服务， 例如某配电网中的分布式电源在故障发生前提供足够多的无功功率来维护该配 电网的电压水平，故障发生后，为了确保继电保护装置的正确动作，分布式电源 自动从配电网隔离，这将导致系统丢掉无功辅助服务设施，进一步恶化了故障情 况下的电压水平，不利于系统的故障恢复，且在架空线和地下电缆的混合线路中 切断d g ，变压器空载运行，电缆对地电容与变压器的线圈发生铁磁谐振，产生 不规则的高电压大电流严重威胁线路的电力器件。因此随着分布式发电的不断发 展，在电网中渗透率的不断提高，该方案在一定程度上限制甚至破坏了d g 的正 常运行，损害了d g 发电商和d g 用户的经济利益，影响了d g 的发电能力和紧 急备用功能，对提高供电范围及供电可靠性是不利的【i 勿。 1 2 2 对配网原有保护进行局部改进的保护方案 该方案实质是通过对d g 容量位置以及故障电流的限制，减小对配网保护的 影响，并对配网原有保护进行局部的改进，有望在一定程度上使得d g 与原有的 保护系统配合并与之适应。分布式电源的容量越大对继电保护的影响就越大，保 山东大学硕士学位论文 护可能失去选择性，分布式电源在保护上游产生助增作用使得保护范围增大，在 保护下游产生分流作用使得保护范