计及分布式光伏发电低电压穿越能力的主动配电网保护方法.pdf

分布式光伏发电系统是一种利用太阳能电池板将太阳能转换为电能的发电方式。其特点是分布广泛、发电量小、易于安装，并可直接并入低压配电网。随着可再生能源技术的迅速发展，光伏发电在全球范围内得到了广泛应用，成为绿色能源的重要组成部分。 低电压穿越（LVRT）是指分布式发电系统在电网电压骤降时仍能继续并网运行的能力。它主要应用于风力发电和光伏发电等分布式发电系统，以确保电网稳定性。当电网电压骤降时，低电压穿越要求这些系统减少对电网的冲击，并提供无功功率支持，以帮助电网恢复正常。 主动配电网（ADN）作为智能电网的重要组成部分，主要指的是具有先进能量管理和控制功能的配电网系统。主动配电网可以优化分布式发电资源，提高配电网运行的可靠性和经济性。ADN的关键技术包括分布式能源管理、智能控制、配电网自动化等。 文章提出了针对高渗透率分布式光伏发电并网带来的问题，提出了一种新的主动配电网保护方法。这种方法主要是考虑到分布式光伏发电系统的低电压穿越能力。研究人员分析了光伏系统在低电压穿越时的故障特性，并利用故障电流与并网点电压之间的相位关系，推导出馈线电流正序故障分量的特征。此外，通过结合电压信息，提出了一个基于母线故障前电压正序分量与各馈线正序电流故障分量相位比较的保护方法。 文章还指出，现有的DG等值模型无法准确反映DG（分布式发电）输出无功电流的大小和相位变化，这会降低DG故障分析的准确性。为了克服这一问题，研究人员提出了一个包含低电压穿越控制策略的逆变型DG故障模型，这个模型可以进行精确的故障分析，并为ADN保护方法提供理论基础。 此外，电流相位差动保护原理和基于故障分量的保护方法在有源配电网和微电网保护中得到了广泛应用。电流相位差动保护原理通常依据配电网故障后保护区段两端电流相角变化特征构建保护判据，而基于故障分量的方法则不受负荷电流和过渡电阻的影响，因而在实际应用中表现出较高的准确性和灵敏性。 在仿真算例分析中，研究者利用PSCAD建立了主动配电网系统模型，对该方法进行了验证。仿真结果表明，该保护方法在处理大规模光伏发电并网带来的保护问题时，能正确、有效地提供保护策略，解决了传统保护方法在选择性和灵敏性方面的问题。 随着分布式发电技术的不断发展，分布式光伏发电系统并网带来的保护问题日益突出。本文提出的保护方法能有效应对光伏发电并网带来的新挑战，为未来智能电网的建设提供了重要的参考。同时，文中提出的保护方法和模型也能为电网技术人员提供重要的专业指导，帮助他们更好地理解和应用智能电网的保护技术。