一种含分布式电源接入的配电网接地的选择方法技术

一种含分布式电源接入的配电网接地的选择方法，根据接入点所在配电网的接地点总个数和分布式电源电路接地点的个数之间的关系判断在配电网中是否需要补充设置接地点；并根据记录的设备参数和电源类型，对含分布式电源接入后的短路电流进行计算，将所述短路电流和故障点继电保护工作电流进行对比，判断是否需要对配电网中的接地方式和阻抗进行修正。若分布式电源接入后导致短路电流变化影响继电保护工作，则需要对配电网接地点的接地阻抗进行调整。通过本发明专利技术的接地方法保证分布式电源接入在正常运行或配电网发生故障后不影响配电网的稳定可靠运行。

A Grounding Selection Method for Distribution Network with Distributed Generation Access

A grounding selection method for distribution network with distributed power supply access is presented. According to the relationship between the total number of grounding points of distribution network where the access points are located and the number of grounding points of distributed power supply circuit, it is judged whether additional grounding points are needed in distribution network. According to the recorded equipment parameters and power supply types, the grounding points with distributed power supply are determined. The short-circuit current after the source is connected is calculated, and the short-circuit current is compared with the working current of the relay protection at the fault point to determine whether it is necessary to correct the grounding mode and impedance in the distribution network. If the short-circuit current changes after the distribution power is connected, the grounding impedance of the grounding point of the distribution network needs to be adjusted. The grounding method of the invention ensures that the access of the distributed power source does not affect the stable and reliable operation of the distribution network after normal operation or failure of the distribution network.

【技术实现步骤摘要】
一种含分布式电源接入的配电网接地的选择方法
本专利技术涉及电力系统运行和控制
，具体涉及一种含分布式电源接入的配电网接地的选择方法。
技术介绍
随着我国电力系统领域的快速发展，整个电力系统的安全性和可靠性都得到了高度重视。作为输电系统的末端，配电网是联结大电网和电力用户的重要环节，其安全可靠运行关乎到整个电网的供电质量问题。同时，智能电网的发展在发挥大电网和坚强网架作用的基础上，也对实现分布式电源的优化接入和高效消纳提出了要求，以解决分布式电源的波动性和间歇性问题，保障更可靠的能源供应。在目前的配电网中，80％的电网故障都是由接地故障引起的，在某些地区和电网中有时候几十年都保持不变的接地方式。而由于区域经济发展和维护因素等原因，随着负荷的增长和电网结构的变化，很多时候这种保持不变的接地方式已经不再是最优的方案。分布式电源大量接入、高度渗透的有源配电网接地方式及由此产生的单相接地故障特征与对配电网影响分析、保护和自愈控制等技术鲜有涉及，更缺少明确的标准和规范。含DG的配电网接地方式不仅包括配网系统，还涉及分布式电源、并网变压器的接地方式。配电网的接地方式需要相互配合，以确保分布式电源在不同接入点和不同运行状态下整个配电网的安全稳定运行。因此，针对含分布式电源的配电网接地方法进行研究有着重要的意义。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种含分布式电源接入的配电网接地的选择方法，用于保证分布式电源接入在正常运行或配电网发生故障后不影响配电网的稳定可靠运行。为解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了一种含分布式电源接入的配电网接地的选择方法，包括如下步骤：步骤1：根据分布式电源接入点的位置，对与所述分布式电源存在电气联络关系的N回支路进行遍历搜寻，计算并记录各支路的设备参数和电源类型，N≥1；步骤2：统计接入点所在配电网的接地点总个数Gtotal和分布式电源电路接地点的个数Gtotal-d，根据两者关系判断在配电网中是否需要补充设置接地点；步骤3：根据步骤1中记录的设备参数和电源类型，对含分布式电源接入后的短路电流进行计算，将所述短路电流和故障点继电保护工作电流进行对比，判断是否需要对配电网中的接地方式和阻抗进行修正。进一步地，所述设备参数包括支路的电源阻抗、输电线路阻抗和变压器阻抗，以及变压器的绕组接线方式和接地阻抗。进一步地，所述步骤1的N回支路中：若第i回支路中存在变压器，则对变压器的绕组接线方式进行记录，KT(i)表示变压器的绕组接线方式，1≤i≤N；若变压器绕组接线方式为Δ/Y或Δ/Yn，则配电网短路计算时该支路无提供零序电流，KT(i)＝∞；若变压器绕组接线方式为Yn/Y或Yn/Δ，则配电网短路计算时该支路提供零序电流，KT(i)＝1；采用ZT1(i)、ZT2(i)和ZT0(i)分别表示第i回支路中变压器的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗；采用ZTR(i)表示第i回支路中变压器接地阻抗，若变压器中性点直接接地，则ZTR(i)＝0；变压器零序等值阻抗ZT0＇(i)为：ZT0'(i)＝KT(i)*(ZT0(i)+3*ZTR(i))(1)采用ZL1(i)、ZL2(i)和ZL0(i)分别表示第i回支路中输电线路的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗；采用ZG1(i)、ZG2(i)和ZG0(i)分别表示第i回支路中电源的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗；采用EG1(i)表示第i回支路中电源的正序电源电动势，并进行第i回支路复合序网的计算。进一步地，所述步骤2中，接地点个数按照如下方式计算并记录：若第i支路的变压器绕组接线方式有Yn接线，则该支路中接地点个数G(i)＝1；若第i支路的变压器绕组接线方式无Yn接线，则G(i)＝0；1≤i≤N；设置K(i)表示第i支路的电源类型：当K(i)＝1时，表示第i支路的电源类型为配电网其他供电回路；当K(i)＝0时，表示第i支路的电源类型为分布式电源接入的回路；N回支路中，接地点的总个数Gtotal为：N回支路中由分布式电源所在支路提供的接地点个数Gtotal-d为：进一步地，根据N回支路中接地点的总个数Gtotal和分布式电源所在支路提供的接地点个数Gtotal-d，判断在配电网中是否需要补充设置接地点：(1)Gtotal＝0，说明含分布式电源接入的配电网无可靠接地点，需设置配电网中性点接地；(2)Gtotal>0，说明含分布式电源接入的配电网存在可靠接地点；若Gtotal>Gtotal-d，说明非分布式电源支路存在可靠接地点，无需补充设置接地点；若Gtotal＝Gtotal-d，说明接地点只存在于分布式电源支路，需在其他非分布式电源所在支路补充设置接地点。(3)Gtotal-d>1，需对多个分布式电源接地方式进行统一，即分布式电源均采用接地或均采用不接地方式。进一步地，所述步骤3进一步包括如下步骤：步骤3.1、故障点的复合序网计算第i支路对故障点的复合序网转移阻抗为Z1(i)、Z2(i)和Z0(i)，Zother-1(i)、Zother-2(i)和Zother-0(i)分别表示第i支路与其他支路的正序、负序和零序的联结阻抗，函数f(x1,x2,x3,..)表示第i回支路转移阻抗的计算过程，则：第i支路对故障点的等值电动势表示为EG1＇(i)，其计算过程与EG1(i)和正序转移阻抗Z1(i)有关，EG1(i)表示第i支路中电源的正序电源电动势，则：EG1'(i)＝g(EG1(i),Z1(i))(5)步骤3.2、故障点的单相短路电流计算为A相短路电压，和为B、C相短路电流，有：将式(6)对称分解可以得到：其中，和为A相正序、负序和零序电压；和为A相正序、负序和零序电流；则A相短路电流为：其中，Z∑(1)、Z∑(2)和Z∑(0)为复合序网的正序、负序和零序等值阻抗；为N回支路对故障点的等值电动势。进一步地，根据计算得到的A相短路电流与故障点所在支路的继电保护工作电流对比：Iset.I＝Kref.I*Ik.max(9)其中，Iset.I为继电保护工作电流I段设定值，Kref.I为可靠系数，Ik.max为故障点的最大短路电流；选择配电网接电点的接地阻抗大小时需要进行调整，与分布式电源未接入时的接地阻抗相比，当分布式电源接入时增大接地阻抗的大小，使得继电保护电流设定值Iset.I满足保护需要。通过与分布式电源接入点存在电气联结关系的各支路进行遍历搜寻，对所在的配电网的接地方式进行分析和判断，统计配电网接地点总个数和分布式电源提供的接地点的个数，对配电网的接地点进行设置；通过遍历搜寻的各支路的接地方式、电源类型和等值阻抗的记录，进行短路电流计算，若分布式电源接入后导致短路电流变化影响继电保护工作，则需要对配电网接地点的接地阻抗进行调整。这样能够保证分布式电源接入在正常运行或配电网发生故障后不影响配电网的稳定可靠运行。附图说明图1是本专利技术的分布式电源接入配电网接地方法的流程图；图2是本专利技术的分布式电源的接入点的电路示意图；图3是本专利技术的单相短路故障的复合序网图；图4是本专利技术的复合序网等值阻抗示意图；图5是图2中f1处故障的短路电流示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含分布式电源接入的配电网接地的选择方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据分布式电源接入点的位置，对与所述分布式电源存在电气联络关系的N回支路进行遍历搜寻，计算并记录各支路的设备参数和电源类型，N≥1；步骤2：统计接入点所在配电网的接地点总个数Gtotal和分布式电源电路接地点的个数Gtotal‑d，根据两者关系判断在配电网中是否需要补充设置接地点；步骤3：根据步骤1中记录的设备参数和电源类型，对含分布式电源接入后的短路电流进行计算，将所述短路电流和故障点继电保护工作电流进行对比，判断是否需要对配电网中的接地方式和阻抗进行修正。

【技术特征摘要】
1.一种含分布式电源接入的配电网接地的选择方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据分布式电源接入点的位置，对与所述分布式电源存在电气联络关系的N回支路进行遍历搜寻，计算并记录各支路的设备参数和电源类型，N≥1；步骤2：统计接入点所在配电网的接地点总个数Gtotal和分布式电源电路接地点的个数Gtotal-d，根据两者关系判断在配电网中是否需要补充设置接地点；步骤3：根据步骤1中记录的设备参数和电源类型，对含分布式电源接入后的短路电流进行计算，将所述短路电流和故障点继电保护工作电流进行对比，判断是否需要对配电网中的接地方式和阻抗进行修正。2.根据权利要求1所述的含分布式电源接入的配电网接地的选择方法，其特征在于，所述设备参数包括支路的电源阻抗、输电线路阻抗和变压器阻抗，以及变压器的绕组接线方式和接地阻抗。3.根据权利要求1所述的含分布式电源接入的配电网接地的选择方法，其特征在于，所述步骤1的N回支路中：若第i回支路中存在变压器，则对变压器的绕组接线方式进行记录，KT(i)表示变压器的绕组接线方式，1≤i≤N；若变压器绕组接线方式为Δ/Y或Δ/Yn，则配电网短路计算时该支路无提供零序电流，KT(i)＝∞；若变压器绕组接线方式为Yn/Y或Yn/Δ，则配电网短路计算时该支路提供零序电流，KT(i)＝1；采用ZT1(i)、ZT2(i)和ZT0(i)分别表示第i回支路中变压器的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗；采用ZTR(i)表示第i回支路中变压器接地阻抗，若变压器中性点直接接地，则ZTR(i)＝0变压器零序等值阻抗ZT0＇(i)为：ZT0'(i)＝KT(i)*(ZT0(i)+3*ZTR(i))(1)采用ZL1(i)、ZL2(i)和ZL0(i)分别表示第i回支路中输电线路的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗；采用ZG1(i)、ZG2(i)和ZG0(i)分别表示第i回支路中电源的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗；采用EG1(i)表示第i回支路中电源的正序电源电动势，并进行第i回支路复合序网的计算。4.根据权利要求1所述的含分布式电源接入的配电网接地的选择方法，其特征在于，所述步骤2中，接地点个数按照如下方式计算并记录：若第i支路的变压器绕组接线方式有Yn接线，则该支路中接地点个数G(i)＝1；若第i支路的变压器绕组接线方式无Yn接线，则G(i)＝0；1≤i≤N；设置K(i)表示第i支路的电源类型：当K(i)＝1时，表示第i支路的电源类型为配电网其他供电回路；当K(i)＝0时，表示第i支路的电源类型为分布式电源接入的回路；N回支路中，接地点的总个数Gtot...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆，于光远，秦昌龙，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济南供电公司，
类型：发明
国别省市：山东,37