分布式发电系统中接地故障的分析与研究.pdf

分布式发电系统是一种与传统集中式供电方式不同的电力生成与配送模式。它通常基于可再生能源如太阳能、风能等，装机容量较小，通常在几十千瓦到几十兆瓦之间。分布式发电设备安装在靠近用户的地方，可为局部区域提供电力，也可在主电网发生故障时独立运作，维持局部供电。这种模式的推广，符合绿色环保的理念，也弥补了集中供电系统在安全稳定方面的不足，因而得到了快速发展。 分布式电源并入电网时，会对电网的运行产生一系列影响，尤其是故障时的影响。研究中提及，当线路发生故障时，分布式电源的存在不仅会改变系统短路电流的大小、流向和分布，还可能影响线路的电流保护动作。具体来说，分布式电源可能会在故障跳闸后继续向短路点提供短路电流，导致自动重合闸失败，并可能引发非同期重合闸，从而导致冲击电流和过电压。另外，分布式电源可能导致非计划的电力孤岛，这种情况下，孤岛系统的电压和频率将不受控制，存在安全隐患，且对电网维修人员构成安全威胁。 在分布式发电配电系统发生短路故障时，分布式电源对故障特征产生影响，降低三段式过流保护的选择性和灵敏度，增加保护动作时限，扩大事故影响范围，不利于故障的快速切除。针对故障发生在不同位置的情况，故障电流、保护元件的动作和保护范围都会发生变化。特别地，当分布式电源未解列时，故障电流会流向故障点，影响自动重合闸的成功率。 接地故障是电力系统中常见的问题之一。根据对称分量理论，电力系统发生接地故障时，零序分量将发生明显变化。在中性点直接接地系统中，接地故障会引起零序电压和零序电流的显著变化；而在中性点非直接接地系统中，单相接地故障会产生零序电流，并且全系统出现零序电压。因此，监测零序电压和零序电流是检测接地故障的有效手段。分布式电源的存在会影响整个系统电流、电压分布，改变故障特征。 为了避免非同期合闸和保护误动，文档中提出两种解决方法：一是延长重合闸时间，使其与风电场解列时间配合；二是迅速联跳其他线路，以快速切除风电场，避免影响原有保护。 在风电场对电容器的影响方面，文中介绍了配置在X站10kV电容器上的低电压保护。低电压保护能够在电容器所接母线失压后可靠动作，并有固定的整定值。为了保证保护不会误动作，动作时间需与线路过流保护动作时间和重合闸时间进行配合。在特定情况下，如GX线故障时，低电压保护的延时动作可能导致保护动作时间与重合闸时间重叠，这时需调整动作时间以避免电容器损坏。 分布式发电系统作为一种新兴的电力供应方式，在为电网带来诸多益处的同时也带来了一些新的技术挑战。如何在接入分布式电源时保证电网的稳定性和安全性，防止故障发生及其不利影响，是当前电力系统研究和实际工作中亟待解决的问题。