【正文】 發(fā)生故障時(shí)，分布式電源提供的反向電流可能會(huì)引起上游線路限時(shí)電流速斷保護(hù)的誤動(dòng)作，所以需要考慮在上游線路兩側(cè)裝設(shè)方向元件以防止誤動(dòng)。但是在線路兩側(cè)都裝設(shè)方向性保護(hù)，可能開(kāi)支會(huì)比較大。在這里提出一種基于相鄰線路之前進(jìn)行通信的保護(hù)方案，該方案只需在線路電源側(cè)出線端裝設(shè)方向性電流保護(hù)，無(wú)需在對(duì)側(cè)再裝設(shè)保護(hù)裝置。每一線段的保護(hù)與相鄰線路段保護(hù)建立通信機(jī)制，在發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)本段線路和相鄰段線路保護(hù)方向性元件提供的信息，綜合分析判斷故障發(fā)生的具體線路段，在下級(jí)線路不動(dòng)作的情況下，然后保護(hù)跳開(kāi)該段線路側(cè)斷路器的同時(shí)發(fā)送信號(hào)到對(duì)端，使其也跳開(kāi)斷路器，從而完成故障的切除。當(dāng)然，在分布式電源接入位置上游的最后一段線路末端需要加裝方向性電流保護(hù)。針對(duì)永久性故障發(fā)生在下游線路時(shí)，下游線路還是相當(dāng)于單側(cè)電源供電，但是分布式電源會(huì)提供助增電流，使下游保護(hù)的保護(hù)范圍擴(kuò)大到下一線路，從而使保護(hù)失去選擇性，且各處電流的影響程度是由分布式電源的注入容量影響的。因此要從分布式電源對(duì)配電網(wǎng)電流保護(hù)的影響出發(fā)，研究并入配電網(wǎng)的分布式電源的容量限制，求出在保護(hù)不發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)的情況下的DG的準(zhǔn)入容量在上述基礎(chǔ)上，考慮接入多DG情況，分析計(jì)算多DG的準(zhǔn)入容量范圍。以下圖為例，設(shè)在各線路的保護(hù)對(duì)側(cè)都裝有斷路器，可由系統(tǒng)側(cè)保護(hù)發(fā)出的控制信息進(jìn)行遙控。在分布式電源接入位置上游的每條線路系統(tǒng)電源側(cè)都接有方向性電流保護(hù)，在上游最后一條線路即線路CD末端也接有方向性電流保護(hù)。圖 41 方案說(shuō)明 接有單DG配網(wǎng)模型圖(1) 假如線路AB段發(fā)生短路故障，保護(hù)1方向性元件判斷功率方向?yàn)椤?”，保護(hù)2方向性元件判斷功率流向?yàn)椤啊?，則綜合信息可以確定故障發(fā)生在線路AB段，保護(hù)1跳開(kāi)，并發(fā)送信息至對(duì)側(cè)斷路器，也使其斷開(kāi)，如此，故障段線路AB被切除。(2) 假如線路BC段發(fā)生短路故障，保護(hù)2的方向性元件判別都為“+”，保護(hù)3的方向性元件判別為“—”，保護(hù)1的II段和保護(hù)2都可以動(dòng)作，保護(hù)3不動(dòng)作，則保護(hù)2動(dòng)作，并發(fā)送遙控信息到對(duì)側(cè)同時(shí)跳開(kāi)斷路器，切除故障段。而保護(hù)1由于收到保護(hù)2動(dòng)作信息，則不動(dòng)作。(3) 假如線路CD段發(fā)生短路故障，保護(hù)3方向性元件判別為“+”，因?yàn)镃D末端也裝有方向性保護(hù)，并判別為“+”，則可確定故障發(fā)生在CD段，保護(hù)跳開(kāi)，切除故障。(4) 當(dāng)DG接入位置下游發(fā)生故障時(shí)，還是相當(dāng)于單電源側(cè)供電，不影響原有的保護(hù)原理，如果DG容量在準(zhǔn)入范圍內(nèi)，可不用改變整定值就能使用。當(dāng)DG容量超過(guò)準(zhǔn)入容量，則只需對(duì)保護(hù)裝置重新進(jìn)行值得整定即可。(5) 對(duì)于該模型的相鄰饋線，情況同（4）。 方案優(yōu)勢(shì)分析說(shuō)明（1）可以迅速的判斷出故障發(fā)生段，并迅速地切除故障，很好地減小保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。（2）DG接入位置上游線路的保護(hù)裝置整定值不用因?yàn)镈G的接入而修改，完全可以沿用未接入該DG前的整定值。而且如果DG接入容量在準(zhǔn)入容量范圍內(nèi)時(shí)，下游線路的保護(hù)整定值亦可不用修改。當(dāng)DG接入容量超過(guò)準(zhǔn)入容量的范圍，需要對(duì)其接入位置下游線路保護(hù)整定值進(jìn)行修改。（3）利用通信，在一定程度上減少了裝設(shè)方向性保護(hù)裝置的數(shù)量。（4）在不改變整定值的條件下，減少了限制DG的準(zhǔn)入容量的條件，有可能提高DG的準(zhǔn)入容量。 基于上述方案各母線處接入DG后準(zhǔn)入容量計(jì)算該準(zhǔn)入容量的計(jì)算是建立在上述方案的基礎(chǔ)上，考慮各保護(hù)對(duì)短路電流的約束條件求得。 母線C處接入DG的準(zhǔn)入容量的計(jì)算使用第三章一模型為例分析如下：圖 42 方案準(zhǔn)入容量計(jì)算模型模型參數(shù)見(jiàn)第三章第一節(jié)所定，采用上述保護(hù)原理后，針對(duì)此模型，就不用考慮該DG接入位置上游的保護(hù)：保護(hù)2對(duì)DG容量的限制，也不用考慮反向電流的影響約束。因此約束條件有：（1） 對(duì)于保護(hù)3需滿足在DE段首端發(fā)生三相短路路故障時(shí)不誤動(dòng) (41)（2）對(duì)于保護(hù)5 當(dāng)FG線路首端發(fā)生三相短路故障，其不應(yīng)該誤動(dòng) (42)求解條件（1）可得（為母線C電壓） (43) (45) (46) (47)(48)求解條件（2）可得 (49) (410) (411) (412)可求得(413)由此得到的 母線A處接入DG的準(zhǔn)入容量的計(jì)算同理，計(jì)算第三章第二個(gè)模型，即母線A處接入DG，采用上述保護(hù)原理后，有保護(hù)約束條件為：（1）對(duì)于保護(hù)1，在BC首端發(fā)生短路故障時(shí)，應(yīng)有 (414)（2） 對(duì)于保護(hù)2，在CD首段發(fā)生短路故障時(shí)，應(yīng)有 (415)（3）對(duì)于保護(hù)3，在DE首段發(fā)生短路故障時(shí)，應(yīng)有 (416)（4）對(duì)于保護(hù)5，在FG首段發(fā)生短路故障時(shí)，應(yīng)有 (417)可得準(zhǔn)入容量為 母線B處接入DG的準(zhǔn)入容量的計(jì)算同理，計(jì)算第三章第三個(gè)模型，即母線B處接入DG，采用上述保護(hù)原理后，不需要考慮保護(hù)1的動(dòng)作約束，因此有保護(hù)約束條件為：（1）對(duì)于保護(hù)2，當(dāng)CD段首端發(fā)生三相短路故障的時(shí)候，不應(yīng)該誤動(dòng)： (418)（2）對(duì)于保護(hù)3，當(dāng)DE段首端發(fā)生三相短路故障的時(shí)候，不應(yīng)該誤動(dòng)： (419)（3）對(duì)于保護(hù)5，當(dāng)FG段首端發(fā)生三相短路故障的時(shí)候，不應(yīng)該誤動(dòng)： (420)可得準(zhǔn)入容量為 仿真論證針對(duì)上述圖42進(jìn)行仿真，分布式電源采用風(fēng)機(jī)模型，參數(shù)取標(biāo)幺值，基準(zhǔn)值為（1）DE段首端發(fā)生三相短路路故障時(shí)，CD保護(hù)3處電流變化，結(jié)果仿真見(jiàn)下圖：圖 43 C處未接入DG保護(hù)3處測(cè)得的電流仿真曲線圖 44 C處接入DG3MW DE首端發(fā)生故障測(cè)得的保護(hù)3處電流仿真曲線圖 45 C處接入DG6MW DE首端發(fā)生故障測(cè)得的保護(hù)3處電流仿真曲線圖 46 DE首端發(fā)生故障測(cè)得的保護(hù)3處電流仿真曲線圖 47 C處接入DG15MW DE首端發(fā)生故障測(cè)得的保護(hù)3處電流仿真曲線表 41發(fā)生三相短路故障時(shí)數(shù)據(jù)分析（電流都為標(biāo)幺值）接入DG容量保護(hù)3處電流保護(hù)3動(dòng)作電流保護(hù)動(dòng)作情況未接DG0,2375不動(dòng)作接DG3MW不動(dòng)作接DG6MW不動(dòng)作接DG12MW不動(dòng)作動(dòng)作接DG15MW動(dòng)作可以看出，隨著DG容量的增大，保護(hù)有可能誤動(dòng)，跟其接入容量的大小有關(guān)，這與上章的分析是一致的。（2） 當(dāng)FG線路首端發(fā)生三相短路故障時(shí)，保護(hù)5處感受到的電流值。圖 48 C未接入DG FG出口短路保護(hù)5流過(guò)的電流變化仿真曲線圖 49 C接入12MW DG FG出口短路保護(hù)5流過(guò)的電流變化仿真曲線圖 410 C接入60MW DG FG出口短路保護(hù)5流過(guò)的電流變化仿真曲線圖 411 C接入120MW DG FG出口短路保護(hù)5流過(guò)的電流變化仿真曲線從仿真圖上可以看出，保護(hù)5處短路電流對(duì)DG的約束非常寬松，但DG接入容量過(guò)大，波形波動(dòng)太大，不穩(wěn)定。注：其他點(diǎn)DG接入分析同上。 總結(jié)分析本章在第三章分析的基礎(chǔ)上，提出了基于相鄰線路之間通信的保護(hù)新方法，以一10kV配電網(wǎng)模型為例，分析了方案的可行性：適應(yīng)DG接入的情況下，能較快的判斷故障段位置，并實(shí)現(xiàn)快速的切除，并在此方案的基礎(chǔ)上，分析了DG的準(zhǔn)入容量的問(wèn)題。發(fā)現(xiàn)運(yùn)用此方案，可以減少限制DG準(zhǔn)入容量的約束條件，有可能實(shí)現(xiàn)DG準(zhǔn)入容量的提高。計(jì)算發(fā)現(xiàn)，DG接入點(diǎn)下游的保護(hù)對(duì)準(zhǔn)入容量的限制比較大，可以考慮適當(dāng)提高下游保護(hù)的整定值，來(lái)提高DG的準(zhǔn)入容量的值。DG接入位置對(duì)DG的準(zhǔn)入容量有影響。Matlab仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。第五章 結(jié)論與展望第五章 結(jié)論與展望本文主要對(duì)分布式電源接入配網(wǎng)給傳統(tǒng)電流保護(hù)帶來(lái)的影響進(jìn)行了深入的分析，分別從分布式電源的接入位置、數(shù)量、故障點(diǎn)位置和容量等方面進(jìn)行了定性計(jì)算，并針對(duì)分析的結(jié)果提出了基于相鄰線路之間通信的保護(hù)新方法，分析證明能有效的解決分布式電源接入配網(wǎng)說(shuō)帶來(lái)的問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上，考慮各保護(hù)對(duì)短路電流的約束條件，對(duì)分布式電源的準(zhǔn)入容量進(jìn)行計(jì)算，得出主要結(jié)論如下：（1） 分布式電源接入位置、故障點(diǎn)位置不同和容量對(duì)原有配網(wǎng)電流保護(hù)造成的影響： ①當(dāng)保護(hù)裝置位于DG 上游時(shí)，而短路故障發(fā)生在電流保護(hù)的上游時(shí)，DG 會(huì)從反方向向保護(hù)注入電流，使其失去方向性而動(dòng)作；②當(dāng)保護(hù)裝置位于DG上游，短路故障發(fā)生在DG 的下游時(shí)，DG 會(huì)減小流過(guò)保護(hù)的短路電流而降低其靈敏度，使保護(hù)范圍減小而拒動(dòng)；③當(dāng)保護(hù)裝置位于DG下游，短路故障發(fā)生在電流保護(hù)的下游時(shí)，DG會(huì)使流過(guò)保護(hù)的短路電流增大，而增大其保護(hù)范圍，從而使其失去選擇性而有可能誤動(dòng)。準(zhǔn)入容量的計(jì)算問(wèn)題，建立了考慮各保護(hù)原有整定值對(duì)短路電流的約束條件的準(zhǔn)入容量的計(jì)算模型，求得含DG容量的表達(dá)式，帶入設(shè)置的參數(shù)，取各式結(jié)果的交集，可獲得DG準(zhǔn)入容量的范圍。并且通過(guò)計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)，從不同位置接入DG，其準(zhǔn)入容量是不同的；DG準(zhǔn)入容量主要是受到其接入位置下游保護(hù)的約束，可以考慮適當(dāng)提高下游保護(hù)的整定值，來(lái)提高DG的準(zhǔn)入容量的值。（2） 。同樣可以得到的信息是最好不能通過(guò)保護(hù)流過(guò)的反向故障電流來(lái)使與上游的故障線路隔離，這在考慮新方案的時(shí)候應(yīng)該注意。（3） 提出了基于相鄰線路之間通信的保護(hù)新方法，主要通過(guò)對(duì)部分線路加裝方向性電流保護(hù)，來(lái)檢測(cè)故障時(shí)各段線路的功率流向和保護(hù)之間的動(dòng)作信息，利用計(jì)算機(jī)通信處理，達(dá)到快速判斷并切除故障的目的。在此基礎(chǔ)上計(jì)算分布式電源的準(zhǔn)入容量問(wèn)題，控制接入DG容量在準(zhǔn)入容量范圍內(nèi)則可不用修改保護(hù)整定值。（4） 分析驗(yàn)證了方案的可行性。由于時(shí)間有限，還有很多問(wèn)題需要進(jìn)一步的研究：（1） 通過(guò)分析可知，不同的接入點(diǎn)位置，DG的準(zhǔn)入容量是不同，能不到找到最佳的接入位置或存在其他的方法來(lái)有效提高DG的準(zhǔn)入容量，值得去探究。同時(shí)本文對(duì)多DG的探討不夠深入和系統(tǒng)，有待進(jìn)一步深化。（2） 本文提出的保護(hù)方案仍然需要裝設(shè)不少的方向性電流保護(hù)和斷路器裝置，投入比較大，是否可以有更好地方案，如：使用隔離開(kāi)關(guān)來(lái)替代加裝的斷路器等，以減少投資。（3） 本文提出的方案中，上游線路發(fā)生故障，在切除故障后，可能會(huì)使分布式電源與電網(wǎng)側(cè)斷開(kāi)而獨(dú)立向周?chē)?fù)荷供電，形成孤島運(yùn)行。所以有必要分析研究孤島運(yùn)行可能帶來(lái)的危害，以及如何加強(qiáng)孤島運(yùn)行利用的問(wèn)題。致謝致 謝真誠(chéng)的感謝我的論文導(dǎo)師陸于平教授的悉心指導(dǎo)。陸老師為人隨和，平易近人，他本人平時(shí)很忙，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，幾乎每一個(gè)環(huán)節(jié)，陸老師都能從百忙之中抽出時(shí)間對(duì)我進(jìn)行耐心的、詳細(xì)的叮囑和指導(dǎo)，我非常的感動(dòng)。陸老師對(duì)我們的要求不苛刻，但很?chē)?yán)謹(jǐn)，他對(duì)我們匯報(bào)的每一項(xiàng)工作都仔細(xì)傾聽(tīng)，能注意到其中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，并提出合理的建議，就如他本人對(duì)待科學(xué)、對(duì)待工作一樣。陸老師嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的科學(xué)作風(fēng)、淵博的學(xué)識(shí)、謙和的對(duì)人態(tài)度和誨人不倦的高尚師德都讓我非常的崇敬和受益。再次表達(dá)我對(duì)陸老師的敬意和謝意！參考文獻(xiàn)：[1] Dugan, ., McDermott . 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