含分布式电源的闭环配电网保护方案研究

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1、第26卷第5期电力学报Vo1．26No．52011年10月J0URNALOFELECTRICPOⅥROct．2011文章编号：1005—6548(2011)05—0368—04含分布式电源的闭环配电网保护方案研究檀佳，赖尚峰：(1．武汉大学电气工程学院，武汉430072；2．浙江宁波电业局，浙江宁波315010)摘要：分布式电源接入配电网改变了系统的潮流分布和短路电流。配电网闭环运行可以提高系统供电可靠性，更好地维持分布式电源稳定运行，更适应于含有分布式电源的配电网。但同时，系统短路电流增大，对保护的要求更高。为此，有针对性地探讨了几种对应的保护方案，在此

2、基础上，提出一种改进型纵联过流保护方案。该方案只需对带有分布式电源母线两侧加装一个断路器，其他线路均采用原配电网的单侧断路器。该保护方案投资少，并可快速可靠地切除故障。关键词：配电网；分布式电源；闭环；改进型纵联过流保护；单侧断路器中图分类号：TM771。TM773文献标识码：A进入21世纪，社会经济的发展使传统的煤、配电网。当联络开关5打开时，即是开环运行；S石油、天然气等资源日益减少，能源紧缺问题突关闭时，即是闭环运行。显。同时，我国以火力发电为主的发电模式又给环境带来的巨大的压力。分布式电源(DistributedGeneration，DG)作为一种

3、可再生能源发电，已成馈为一种重要的电力能源形式，受到广泛关注。DG一般通过配电网接入电力系统，导致配电网不再是单向潮流，这必然影响了既有的保护配置【l1。随着DG容量的增大，在配电网中渗透率的提高，配电网要求尽量保证DG的稳定运行，不可频繁投切。目前，配电网大多数是采用闭环设计，开环运行。开环运行也被视为辐射状运行，保证了潮图1含分布式电源配电网示意图流的单向流动。开环运行有很大的优势，特别是相比于闭环运行，开环运行的配电网发生短路它可以简化保护方案，提高系统的可靠性。但由故障时，会导致故障馈线下游DG的切除，影响于DG的存在，潮流不再是单向流动，开环运行

4、也DG的利用效率，造成DG不必要的频繁投切。以不再具有它原本的优势l2I。随着DG接入配电网和馈线2的故障为例，在馈线2的DG上游无论何处更高电能质量的需求，闭环方式已经被逐渐采用发生短路故障，采用开环运行时，DG都将被切到配电网运行中4】。闭环和开环运行在潮流分布，除。在DG的容量小时，这或许不构成问题。但随短路电流容量，电压暂降等上都有很大的不同1，着DG容量增大，这就是个需要讨论的问题。然因此在含有DG的配电网中讨论闭环运行十分的必而，若采用闭环运行，则DG仍可继续运行，对馈要。本文将重点讨论适应于含有DG的配电网闭环线l上的负荷供电。这就尽可能减少

5、了DG孤岛运保护方案。行的次数，提高了DG的利用效率，增大DG的准1闭环运行微网人容量阴，保证了供电的连续性。同时，因为闭环运行非故障馈线上电源的支如图l所示是一个简单的含有分布式电源的持，使得在发生故障时，DG的电压暂降大大的减收稿日期：2011—07一l9作者简介：檀佳(1988一)，女，硕士研究生，主要从事电力系统继电保护和微电网方面的研究，(E-mail)popcom．tan@onailm370电力学报第26卷定性。但这个保护方案投资也相对较大。且在2．2(3)对于带DG母线侧加装的断路器，如断路节中提到，发生在靠近电源母线的故障时，远离电器，在接

6、收到由线路对端断路器发出的允许跳闸信源母线侧保护对故障过电流检测也仍然难以保证。号和本身的过流信号后可以启动跳闸。对于环上的断路器，因为过流保护会保护相邻线路，所以需要3改进型纵联过流保护环上两保护同时检测到过流才可断开跳闸。(4)原有的定时限过流保护作为后备保护，在传统的配电线路一般只在系统侧装设断路器，检测到过流信号后发出带有延迟时间的跳闸信号。在原有的配电网上由开环升级到闭环的配电网保如图5所示，是该方案的保护动作逻辑图。假护，如果在改造中对每段线路的两侧都安装断路器设故障发生在处，保护D没有检测到过电流，不并配置相应的保护装置，那么投资会非常大l9

7、．101。向上游保护c发闭锁信号。保护c检测到过电流为此，本文针对含有分布式电源的闭环配电网，提且没有收到D的闭锁信号，即可发送带时间延迟出一种只有单侧断路器的改进纵联过流保护方案。的跳闸信号，同时也将跳闸信号传送给D，打开断保护配置如图4所示，每个保护都装设了方向继电路器D，切除故障。如果保护c的跳闸动作失败，器。过流保护可以保护线路全长，但是当故障越靠保护B的定时限过流保护作为其后备保护，经过近电源端时，短路电流越大，而此时过电流保护动时间延迟跳闸。作切除故障的时限反而越长，是个很大的缺点。但结合了纵联保护就可瞬时切除故障。图4改进型纵联过流保护示意图

8、除B外的断路器都是原配电网已有的，5是联络开关，在闭环运行是关闭的