配合防孤岛保护的配电网时限自适应重合闸方法

有源配电网重合闸之前分布式能源必须脱网,但实际中很多变电站内未安装线路侧电压互感器,导致检无压重合闸方案无法实施。文中提出一种与分布式电源防孤岛保护相配合的时限自适应重合闸方法,通过保护跳闸前的系统侧母线电压来推断线路接入的分布式电源防孤岛保护动作时间,自动调整配电线路重合闸的动作时间,实现重合闸与防孤岛保护的时序配合。所提方法不需要安装线路侧电压互感器,不依赖于通信网络,考虑分布式电源低电压穿越要求的同时实现配电线路的快速重合闸,为电力系统运行的稳定性与供电可靠性提供支撑。仿真及实验结果均验证了该方法的有效性。

基于信号同步注入的多源配网阻抗测量防孤岛保护方法

分布式电源(distributed generator,DG)并网运行需配备防孤岛保护,以避免电网停电产生非计划孤岛。阻抗测量法相比于过/欠压(over/under-voltage, OUV)和过/欠频(over/under-frequency,OUF)等被动式防孤岛保护,具有检测盲区小,不易误动等优势。但现有信号注入策略及孤岛保护判据无法应对多DG系统中信号干扰引起的保护失效问题。为此提出利用外部同步信号实现检测信号同步注入的阻抗测量方法。在分析孤岛前后DG测量阻抗特征的基础上,确定基于阻抗角的孤岛保护方案,并依据对线路参数,电网谐波及注入信号频率的分析,提出保护判据。最后,结合DG控制策略给出保护的信号注入及检测方法。基于RTDS的仿真验证表明,该文方法可有效辨识电网扰动及孤岛运行状态,并且避免了OUV、OUF的拒动及误动问题。

有源配电网被动式防孤岛保护配置研究

大量分布式电源接入配电网需要配置防孤岛保护,防孤岛保护的死区、与其他二次功能的配合整定等问题亟待分析与研究。本文根据孤岛后的频率和电压偏移评估公式得出,防孤岛保护的频率死区与无功缺额、负荷品质因数强相关,电压死区与有功缺额强相关,需要在缺额最小和负荷品质因数最大的情况下评估死区。故障引发的孤岛运行,在相间短路、断线等严重故障情况下可能导致防孤岛保护误动作,防孤岛保护时间需要躲过故障持续时间。此外,防孤岛保护时间应小于上级变压器间隙保护、逆功率保护、非不检方式重合闸和备自投、就地型馈线自动化的定值时间,大于故障穿越定值时间。根据本文得出的配置方案,在防孤岛保护时间按照2.0s配置的情况下进行定值整定分析,结果表明若光伏渗透率高会导致上级变压器间隙保护误动作,建议此种情况下上级线路末端增加保护和断路器。

光伏电站防孤岛测试方法

根据孤岛检测的原理和分布式电源进行分类,详细阐述了各种检测方法的性能和优缺点。在此基础上,提出了采用由高压转换为低压方式实现光伏并网发电系统的防孤岛测试方法。设计了移动式光伏并网逆变器防孤岛检测系统,并解决了10/35 kV光伏电站防孤岛测试问题,可以实现三相不平衡状态带载,最小调整步幅10 W等要求。

光伏防孤岛保护检测标准及试验影响因素分析

随着光伏发电的快速发展,完善光伏并网技术要求保障并网光伏安全稳定运行越显重要。光伏防孤岛保护是光伏发电系统必备的保护功能,国内外光伏标准在孤岛保护方面有差别,国内的防孤岛检测标准尚不完善。在光伏孤岛理论基础上推导了2种孤岛检测算法的盲区,通过分析不同的光伏孤岛检测标准和检测盲区关系,得出了频率和电压的保护阈值。负载品质因数以及孤岛检测算法的参数设置会影响光伏防孤岛保护试验,并采用仿真算例验证了以上因素对孤岛试验结果的影响。最后用一个实测的孤岛试验案例说明了标准差异的结果和孤岛检测的必要性,从而为光伏防孤岛保护试验和标准完善提供参考。

大型移动式光伏电站防孤岛能力检测平台的研究与开发

根据近年来我国光伏发电产业的发展现状以及光伏电站并网标准的相关规定,针对开展防孤岛能力试验需要考虑的逆变器容量、并网点电压等级、负荷加载、地理环境等实际问题,开发了一套具有380 V/10 k V/35 k V多电压等级接入、最大容量为1.5 MW的移动式光伏电站防孤岛能力检测平台。该平台能够满足不同类型光伏电源防孤岛能力试验的需要。选定曲阳县某光伏电站开展现场防孤岛能力检测试验。试验结果证明该检测平台能快速、准确地检测到并网逆变器是否具有防孤岛能力。

双馈风电机组孤岛机理与防孤岛保护试验

通过风电机组孤岛运行特性分析,揭示了风电机组孤岛运行功率不匹配度与公共连接点(PCC)处电压与频率的关系,进行了功率扰动灵敏度定量分析;提出了无功功率-频率反馈和有功功率-电压反馈控制相结合的综合功率扰动孤岛检测法,并进行了双馈风电机组综合功率扰动孤岛检测控制环设计。所提方法具有无检测盲区、检测速度快、可靠性高等特点。通过MATLAB/Simulink仿真实现了双馈风电机组综合功率扰动孤岛检测全过程仿真;并利用RLC负荷模拟设备在2.5 MW大容量双馈风电机组上进行了防孤岛保护现场试验,结果证明了利用所提方法可有效检测风电机组孤岛运行。

防孤岛保护性能测试自动加载系统设计与开发

设计开发了一种适用于防孤岛保护性能测试的自动加载系统。该系统克服了传统手动调节方式给测试带来的精度差、延时大、周期长、效率低等缺点。对系统的工作原理、软硬件结构进行了介绍,并对研制成功的样机进行了实测分析,验证了该系统的有效性和实用性。

适用于直流配电网的分布式光伏发电防孤岛方法

直流配电网可以实现分布式光伏发电的大规模高效接入,提高可靠性并降低接入成本。但是,直流配电网因仅有直流电压作为判断依据,且无法实施主动移频等方法避免检测盲区等原因,造成孤岛检测困难。文中给出适用于直流配电网的分布式光伏发电防孤岛方法,通过低频电压分量主动注入,并对该分量进行检测,实现直流配电网孤岛的无盲区检测。并能实现AC/DC接口换流器间的工作模式切换。仿真结果证明该方法可以正确、迅速地检测出直流配电网中出现的孤岛,并保证模式切换时不会发生误动作,同时证明了低频电压波动不会传递到DC/DC换流器的另一侧,不会影响光伏矩阵和其它直流设备的正常工作。

适应新能源场站的防孤岛保护装置

总结目前孤岛检测技术和孤岛保护装置的应用现状及存在的问题,明确新能源场站防孤岛保护装置的设计原则,提出综合频率/电压、零序电压、功率因数以及工频故障阻抗的被动检测方法,介绍了SSP-621防孤岛保护装置的系统架构和功能方案。利用RTDS实时数字仿真系统验证了装置的有效性和可靠性,实验结果表明装置动作正确、可靠、有效。

防孤岛安稳装置的配置与分析

分析了防孤岛安稳装置的定位、功能以及硬件配置。针对风、光等非连续性新能源存在的孤岛电能质量危机,分析了防孤岛安稳装置如何系统解决了电网局部孤岛问题,并给出了防孤岛安稳装置的配置范围、动作原理和判断逻辑。分析了防孤岛安稳装置运行中存在的风险,并给出配置安稳装置的建议,认为在电网局部安装防孤岛安稳装置,能够有效解决新能源并网的孤岛电能质量问题。

适用于并网型海洋能发电装置的防孤岛检测方法研究及系统设计

针对海洋能发电装置的研究现状和未来发展,预计并网型海洋能发电装置会成为重要发展方向,主要是在用户侧并网。发电装置与本地负载会产生孤岛效应,对电网和发电装置的安全性和稳定性产生严重影响。因此,并网前对海洋能发电装置进行防孤岛能力的检测成为必然环节。文中设计了一种适用于并网型海洋能发电装置的防孤岛检测系统,介绍了系统的功能与结构,参考分布式发电装置接入电网的相关标准,探讨了适合并网型海洋能发电装置的防孤岛检测方法,为检测工作的开展打下基础。

基于注入电流扰动法的光伏直流模块的防孤岛控制

传统的交流型并网发电系统中,可以通过检测电网电压或频率,采用有功扰动、无功扰动或频率扰动等方法实现防孤岛控制。而在共直流母线系统中,母线直流电压是唯一可检测的变量,因此传统的防孤岛控制策略无法适用。以共直流母线分布式系统中光伏直流模块的防孤岛控制为研究对象,建立了模块正常运行和孤岛运行时的数学模型,推导得到了在两种工况下模块输出电压的时域表达式,并在此基础上提出了一种基于注入电流扰动法的新型防孤岛控制策略。该控制策略的核心思路是通过控制模块输出电流和扰动步长来改变在扰动时间内模块的输出电压特性,并根据检测判据来决策是否发生孤岛。最后,以Boost+FB-LLC的两级式结构作为光伏直流模块的工作拓扑,并设计了一台1 000 W的实验样机,样机实验结果验证了所提出的防孤岛控制策略的有效性。

基于IEC 61850的新型防孤岛保护装置设计

针对分布式电源系统在孤岛运行状态时会造成严重危害的问题,分析了传统防孤岛保护策略的优缺点,提出了一种基于网络和IEC 61850通信标准的防孤岛保护装置设计。实际工程应用表明,设计弥补了传统防孤岛保护存在检测盲区及恶化电网电能质量等缺点,兼顾了可靠性、实时性及经济性因素,为分布式电源防孤岛运行提供了一种比较理想的解决方案。

苏州电网并网分布式电源防孤岛的继电保护控制策略研究

目前孤岛检测和防孤岛策略主要是基于并网分布式电源的特性而设计,而鲜有以孤岛发生时公用电网的电气特性为核心的继电保护防孤岛策略的研究。为了找到一种利用公用电网继电保护防孤岛的新方法,结合苏州电网,通过对孤岛形成机理的分析,找出了孤岛发生前后零序电压的变化规律。进而基于零序电压的变化规律设计了公用电网防孤岛的继电保护控制策略。数值仿真及苏州电网的防孤岛实例验证了该并网分布式电源防孤岛的继电保护控制策略的有效性。结果表明,该控制策略具有较高可靠性和实用前景。

基于寄生参数补偿技术的防孤岛检测系统的设计与应用

针对防孤岛检测系统核心元件RLC负载寄生参数严重影响防孤岛试验结果的问题,提出基于寄生参数补偿技术的防孤岛检测系统。采用寄生参数补偿算法补偿RLC负载的寄生电阻、寄生电感、寄生电容,使谐振频率及品质因数满足检测要求,并通过寄生参数补偿算例证明了该补偿技术的有效性。运用该检测系统在某光伏电站开展防孤岛检测试验,结果表明其孤岛保护时间满足标准规定的要求。

基于RTDS的光伏并网系统防孤岛保护装置试验研究

光伏发电是采用太阳电池组件将光能转换成电能的发电方式。在实时数字仿真系统(Real Time Digital Simulation,RTDS)上建立了光伏发电系统的等值仿真模型,主电路采用直流-直流(DC-DC)、直流-交流(DC-AC)组成的两级式光伏并网发电结构。通过调节DC-DC电路的占空比来实现光伏电池阵列的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制,并网工作时,提出了定电压/定无功(V/Q)控制策略,成功实现了逆变器的并网控制。通过光伏电站防孤岛保护装置的RTDS闭环试验,验证了仿真模型的正确性,能够应用于该类装置的试验验证。

分布式电源防孤岛保护条件下变电站备自投保护延时机制

分布式光伏小电源在并网后,当系统发生故障时,由于小电源的存在可能会导致变电站备用电源自投装置不能可靠动作,影响电网对用户的供电质量。本文讨论通过完善小电源防孤岛保护来降低变电站备用电源自动投入保护动作时限,提高变电站的备自投装置动作正确性,提高电力企业供电可靠性。

光伏并网逆变器电子防孤岛保护测试装置及其应用

为了提高光伏并网逆变器的防孤岛测试水平、有效地解决传统RLC负载测试条件的限制,提出实时功率匹配的三相四线制背靠背结构电力电子防孤岛保护策略,并研制了30 k W防孤岛保护测试装置,装置输入侧模拟交流电压源实现光伏并网逆变器与测试装置在有功功率、无功功率的高精度匹配,输出侧将从输入侧吸收的有功功率高效逆变反馈给电网。该控制算法采用自适应模糊比例积分(PI)控制。将该装置与传统RLC负载防孤岛测试进行防孤岛性能对比,实验结果证明电力电子防孤岛保护测试装置响应速度快、测试精度高、操作便捷、不受外部环境影响。

白城地区光伏电站并网防孤岛方案

针对近期大规模光伏电站接入电网,导致接入多个光伏电站的变电站要配置多套远方跳闸装置,接线繁琐且浪费电缆及屏位的问题,以白城地区光伏电站接入系统为例,对白城地区系统防孤岛方案进行研究,提出按地区、分层控制的原则配置防孤岛保护装置,解决了白城地区多个变电站要配置多套远方跳闸装置,接线繁琐、浪费电缆及屏位情况,提高了白城地区电网运行可靠性和灵活性。