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光伏电源对IEEE34节点测试馈线过电流保护的影响(1)

北极星电力网技术频道    作者:张泽云,黄家栋,段晓波   2011/3/24 15:04:13   

  所属频道:  太阳能    关键词:  光伏电源 过电流保护 熔断器

摘要:以IEEE 34节点测试馈线为研究对象,加入重合器和熔断器等过电流保护设备,在特定位置接入不同容量的光伏电源,利用PSCAD软件进行仿真,就短路电流和保护之间的协调性,研究光伏电源对过电流保护设备的影响。为此进行了多种故障仿真,以验证接入光伏电源后,电网的保护设备之间的协调性是否改变。仿真结果表明:并不是电网中的所有位置接入光伏电源,都会对保护产生影响,只有在特定位置接入光伏电源时,才会使某些保护失去选择性,导致其误动或拒动。

关键词:光伏电源;测试馈线;过电流保护;熔断器

配电网接入多个光伏电源以后,短路电流将会增大,这可能导致电流保护之间的配合存在问题,使某些保护出现拒动或误动,而且过大的短路电流还会影响熔断器和重合器的正常工作。另外,未接入光伏电源之前的配电网一般是辐射状的网络,其保护不具有方向性,而接入光伏发电系统以后,整个配电网变成双电源或多电源系统,系统潮流的流向具有不确定性[1-3]。本文目的是验证当光伏电源接入配电网后,电网发生故障时,对重合器和熔断器的协调性影响。

1 IEEE 34节点测试馈线保护配置

用于研究的配电网模型是IEEE 34节点测试馈线,如图1所示。它有多个单相支线和三相支线、2个电压调节器、2个电容器组(分别在节点32和34)、1个4.16 kV的低电压支线(节点23和24所在的支线),电路的其余部分电压等级是24.9 kV。连接到节点1的变电站变压器(图1中没有显示),其变比为69 kV/24.9 kV,额定容量是2 500 kV·A。馈线总负载大约是2 060 kV·A,功率因数为0.86[4-5]。为了研究光伏电源对配电网过电流保护设备的影响,在IEEE 34节点测试馈线上加入12个熔断器和1个重合器,图2 显示的是含重合器和熔断器的IEEE 34节点测试馈线示意图。节点1处安装重合器,重合器整定为一快两慢,快速分闸的时间值乘以1.2的K修正因子[6]。每个支线由始端熔断器来保护,但支线6除外,该支线上有变压器,其变比为24.9 kV/4.16 kV,额定容量是500 kV·A,变压器高压侧和低压侧都装有熔断器。电容器组的保护也由熔断器来完成。

表1所示为PSCAD仿真的和IEEE 34节点基准情况下每个节点处的故障电流相关误差数据,对于电路中的三相节点,仿真4种故障情况:三相接地、单相接地、两相接地和经阻抗接地的单相接地。对于单相节点,仿真2种故障情况:单相接地和接地电阻为15 赘的单相接地。从表1中可以看出,仿真的最大误差和平均误差均是合理的。

来源:电网与清洁能源
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