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分布式电源并网保护并网保护的性能要求

2022/07/13165 作者:佚名
导读:继电保护应满足“四性”要求,并网保护当然也不例外。下面主要从可靠性和速动性2个方面分析并网保护的性能要求。其中可靠性包括可信赖性(即不拒动)和安全性(即不误动)等2个方面 。 分布式电源并网保护故障保护功能 (1)可靠性要求 与馈线保护不同的是,根据标准IEEE 1547.2并网保护所反映的故障范围应是整个配电网。但在实际情况中,故障点可能距离公共耦合点较远,且公共耦合点内的分布式电源可能以非同步

继电保护应满足“四性”要求,并网保护当然也不例外。下面主要从可靠性和速动性2个方面分析并网保护的性能要求。其中可靠性包括可信赖性(即不拒动)和安全性(即不误动)等2个方面 。

分布式电源并网保护故障保护功能

(1)可靠性要求

与馈线保护不同的是,根据标准IEEE 1547.2并网保护所反映的故障范围应是整个配电网。但在实际情况中,故障点可能距离公共耦合点较远,且公共耦合点内的分布式电源可能以非同步电机型为主,这会导致分布式电源所能提供的故障电流较小。此时,如果片面追求并网保护的可信赖性,会很容易失去其安全性。当配电网中分布式电源渗透率较高或分布式电源容量较大时,并网保护安全性的不足,会导致系统扰动时大量分布式电源脱网,从而严重影响配电网的稳定运行。

由上可见,基于常规保护判据的并网保护难以兼顾可信赖性与安全性。目前可以采用2种解决方法。一种方法是改进并网保护原理,如综合采用电压、频率等多种判据;另一种方法是改造配电网保护,如按双侧电源要求完善馈线保护配置,并对配电变电站或开关站的母线保护进行校验,若不满足要求则配置快速母线保护。这样配电网的故障可由馈线保护或母线保护快速切除,从而缩小并网保护所需反映的故障区域。但是,由于传统配电网保护按照单向潮流配置,上述改造需要很大的建设与运维投入,需进行技术与经济的比较。

(2)速动性要求

配电网发生故障时,为减少不利影响,并网保护应立刻动作切除分布式电源。

随着分布式电源在配电网中渗透率的提高,分布式电源应在系统扰动时提供支撑作用。很多国家开始要求分布式电源应具备故障穿越能力,主要指低电压穿越(LVRT)。LVRT能力的要求主要影响了并网保护故障检测中电压的整定值,以使在配电网发生故障或扰动后,公共耦合点处电压在跌落到一定的范围和时间间隔内,分布式电源可以不脱网。我国在新的并网规则中已经规定光伏发电站、风电场并网应具备LVRT功能,并在LVRT期间,应具有有功功率恢复和动态无功支撑能力。

综合以上要求可见,并网保护的动作时间存在上下限约束。其动作时间下限取决于LVRT要求以及馈线保护和断路器的动作时间,而动作时间上限取决于馈线重合闸时间。

分布式电源并网保护防孤岛保护功能

(1)可靠性

在实际应用中,需要根据分布式电源渗透率的不同,在防孤岛保护的可信赖性与安全性之间做出折衷。例如,当分布式电源容量较小或分布式电源渗透率较低时,可以适当降低对安全性的要求,而将可信赖性放在首位,以确保人员、设备安全。反之,则要对防孤岛保护的安全性提出更高的要求,防止因孤岛检测过于灵敏而导致大量分布式电源脱网,损害系统安全性。现有的被动或主动孤岛检测方案都存在缺陷,目前还不存在获得世界各国广泛认可的方案。

(2)速动性

当配电网的功率不平衡度很低时,孤岛特征不明显,需要较长的检测时间。我国标准要求最长的孤岛检测时间为2s。但是,孤岛检测时间的增加势必会延长配电网重合闸的时间设置。如果经过校验发现孤岛检测时间不能满足重合闸要求,则应考虑配置联跳方案,或者为配电网馈线重合闸增配检同期功能,以作为孤岛检测失效的后备。

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