有源配电网的故障检测和保护..VIP专享

［华东）CHINAUNIVERSITYOFPETROLEUM电力系统故障检测与保护2013 年 1 月 15 日1有源配电网的故障检测和保护0 引言为了满足用户对电能日益增长的需要，保证用电的可靠性和电能质量，太阳能发电、燃料电池、风能等分布式电源(DistributedGeneration,DG)并网发电变得越来越普遍。分布式电源通常连接到配电网上，直接向当地负荷供电，其容量一般小于 50MW2］。传统配电网中由于 DG 的大量接入，形成了有源配电网(ActiveDistributionNetwork)，也叫主动配电网。有源配电网指的就是 DG 高度渗透、功率双向流动的配电网络。所谓“高度渗透”是指分布式电源容量足够大，接入分布式电源对配电网的潮流、短路电流产生了实质性的影响，使得传统配电网的规划设计、保护控制、运行管理方法不再有效。有源配电网的概念是相对于对 DG 接入容量做出严格限制的配电网而提出的，它是让 DG 尽可能地多发电(特别是对可再生能源)、充分地发挥其对配电网的积极作用以及节省整体投资，DG 的容量客观上是可以替代一部分配电容量的⑶。因此，考虑 DG 对配电容量的替代作用，是有源配电网的一个重要特征。有源配电网使配电系统发生了根本性的变化：将一个辐射式的配电网络变为一个遍布电源和用户互联的配电网络，其目的是加大配电网对于可再生能源的接纳能力、提升配电网资产的利用率、延缓配电网的升级投资，以及提高用户的用电质量和供电可靠性。有源配电网作为未来智能配电网的一种发展模式，欧美国家正积极开展相关技术的研究。目前，欧盟已经在丹麦、西班牙以及英国等地深入开展了有源配电网技术研究及示范工程建设。其中最具影响力的是欧盟 FP6 主导的 ADINE(即 activedistributionnetwork)示范工程，其核心理念是利用自动化、信息、通信，以及电力电子等新技术实现对大规模接入 DG 的配电网进行主动管理(activenetworkmanagement)⑷。ADINE 示范工程通过实例演示了有源配电网管理系统是如何与含大规模 DG 的有源配电网进行交互，从而解决有源配电网中的保护、电压控制、电能质量、故障穿越和孤岛运行等一系列问题。ADINE 示范工程的实例表明，通过有源配电网管理技术，DG 在配电网的接入更加容易，还可以优化网络的运行状况。2012 年以来，中国也在大量开展有源配电网及其相关技术领域的深入研究。本文将阐述有源配电网的含义及其内在特征，并在此基础上系统论述有源配电网孤岛保护相关关键技术。1 有源配电网的含义及特征根据 CIGRE...