分布式电源接入下变压器中性点接地方法技术

本发明专利技术提供了一种分布式电源接入下变压器中性点接地方法。变压器中性点不接地，所述方法包括以下步骤：根据分布式电源的类型和发生故障的类型，选择计算模型；确定变压器安全运行的暂稳态条件；根据所述计算模型和所述暂稳态条件，确定分布式电源接入电网的容量。在分布式电源接入电网的容量大于所述确定容量的情况下，将变压器中心点从不接地转换成接地。本发明专利技术能够确定出分布式电源接入的容量限制，保障了电网的运行安全，避免了不接地变压器中性点电压过高导致的间隙击穿造成的损失；本发明专利技术能够为分布式电源接入点变压器中性点运行方式提供决策参考；本发明专利技术能够降低变压器投资、运行成本，减少因故障处置不恰当带来的直接或者间接经济损失。直接或者间接经济损失。直接或者间接经济损失。

【技术实现步骤摘要】
分布式电源接入下变压器中性点接地方法


[0001]本专利技术涉及变压器领域，具体来讲，涉及一种分布式电源接入下变压器中性点接地方法和发生故障下分布式电源接入电网容量的确定方法。

技术介绍

[0002]当前有大量的各种类以及各种容量的分布电源从用户端接入电网中，分布式发电系统发电规模相对较小，布点分散一般分布在用户附近，独立输出电能可孤网运行也可以并网运行。系统内电源与分布式发电相结合可以节省投资、降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性。但是分布式电源同样也会带来很多问题，例如对配网中系统的网损产生影响，对电能质量以及系统的可靠性产生影响。
[0003]分布式电源对系统的影响主要体现在：无源用户端的变压器中性点一般选择不接地，这样当系统发生单相接地时，各相间电压大小和相位保持不变；三相系统的平衡没有遭到破坏，因此在短时间内可以继续运行；同时如果所有用户端不管有源无源变压器都接地的话，会起到一个分流的作用，使零序保护的灵敏性大大降低。但是同样有一个问题就是当发生接地短路故障时，不接地变压器的中性点电压会发生骤升，一旦电压超过了保护的限度，这对变压器以及配网来说都是一个比较大的危害。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于：在分布式电源接入电网时避免不接地变压器中性点电压的超过保护限度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种发生故障下分布式电源接入电网容量的确定方法。
[0006]其中，变压器中性点不接地，所述方法可包括以下步骤：根据分布式电源的类型和发生故障的类型，选择计算模型；确定变压器安全运行的暂稳态条件；根据所述计算模型和所述暂稳态条件，确定分布式电源接入电网的容量。
[0007]进一步地，在所述分布式电源为逆变型和故障为单相故障的情况下，所述计算模型包括第一模型，第一模型包括：
[0008][0009]其中，U
NO
为变压器中性点电压，P
DG
为接入的分布式电源的容量，P
L
为本地负荷的有功需求，U
N
为分布式电源并网运行的电压。
[0010]进一步地，在所述分布式电源为逆变型和故障为两相故障的情况下，所述计算模型包括第二模型，第二模型包括：
[0011][0012]其中，U
f(0)
为故障点零序电压，其等于变压器中性点电压，I
DG
为逆变型分布式电源发出的电流，Z
L(1)
为本地负荷的正序阻抗。
[0013]进一步地，在所述分布式电源为旋转型和故障为单相故障的情况下，所述计算模型包括第三模型，第三模型包括：
[0014]其中，U
f(0)
为故障点零序电压，P
DG
为接入的分布式电源的容量，P
L
为本地负荷的有功需求，U
N
为分布式电源并网运行的电压。
[0015]进一步地，在所述分布式电源为旋转型和故障为两相故障的情况下，所述计算模型包括第四模型，第四模型包括：
[0016]Z
g(1)
＝(Z
s(1)
//Z
L(1)
)+Z
1(1)
+Z
T(1)
，Z
m(1)
＝Z
1(1)
+Z
L(1)
+Z
T(1)
，
[0017]其中，U
f(0)
为故障点零序电压，Z
s(1)
为旋转型分布式电源的内阻，Z
L(1)
为本地负荷正序阻抗，Z
l(1)
为配电网线路等效正序阻抗，Z
T(1)
为主变等效正序阻抗，U
s
为旋转型分布式电源的电压。
[0018]进一步地，所述分布式电源包括逆变型分布式电源，逆变型分布式电源包括光伏电源、风电电源或燃料电池发电电源。
[0019]进一步地，所述分布式电源包括旋转型分布式电源，旋转型分布式电源包括水电电源或燃气轮机电源。
[0020]进一步地，所述确定变压器安全运行的暂稳态条件的步骤包括：确定不同故障类型下，保障中性点不接地变压器运行安全的暂态条件和稳态条件。
[0021]进一步地，所述方法还可包括步骤：利用仿真模型验证所述确定的容量。
[0022]进一步地，所述变压器为110kV变压器。
[0023]本专利技术另一方面提供了一种分布式电源接入下变压器中性点接地方法。
[0024]所述方法包括以下步骤：根据如上所述的发生故障下分布式电源接入电网容量的确定方法来确定所述容量；在所述分布式电源接入电网的容量大于所述确定的容量的情况下，将变压器中心点从不接地转换成接地。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果可包括：
[0026](1)本专利技术能够确定出分布式电源接入的容量限制，保障了电网的运行安全，避免了不接地变压器中性点电压过高导致的间隙击穿造成的损失。
[0027](2)本专利技术能够为分布式电源接入点变压器中性点运行方式提供决策参考，提高分布式电源接入电网后的保护能力。
[0028](3)本专利技术能够降低变压器投资、运行成本，减少因故障处置不恰当带来的直接或者间接经济损失，提升电网企业社会形象。
附图说明
[0029]图1示出了示例1中的单相接地故障时变压器中性点电压波形图；
[0030]图2示出了示例1中的分布式光伏容量为6MW时变压器中性点电压的仿真结果；
[0031]图3示出了示例1中的分布式光伏容量为10MW时变压器中性点电压的仿真结果；
[0032]图4示出了示例1中的分布式光伏容量为12MW时变压器中性点电压的仿真结果；
[0033]图5示出了示例2中的风电接入容量为10MW故障后变压器中性点电压的仿真结果；
[0034]图6示出了示例2中的风电接入容量为6MW故障后变压器中性点电压的仿真结果。
具体实施方式
[0035]在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本专利技术的一种发生故障下分布式电源接入电网容量的确定方法。
[0036]示例性实施例1
[0037]当前有大量的各种类以及各种容量的分布电源从用户端接入电网中，当发生故障时为保证用户端中性点不接地变压器安全，急需确定各类分布电源接入的容量。
[0038]因此，本专利技术提供了一种发生故障下分布式电源接入电网容量的确定方法。所述方法可包括以下步骤：
[0039]S01：根据分布式电源的类型和发生故障的类型，选择计算模型。
[0040]其中，分布式电源的类型可包括逆变型和旋转型。逆变型分布式电源可包括光伏电源、风电电源、燃料电池发电电源。旋转型分布式电源包括水电电源或燃气轮机电源。
[0041]故障的类型可包括：分布式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发生故障下分布式电源接入电网容量的确定方法，其特征在于，变压器中性点不接地，所述方法包括以下步骤：根据分布式电源的类型和发生故障的类型，选择计算模型；确定变压器安全运行的暂稳态条件；根据所述计算模型和所述暂稳态条件，确定分布式电源接入电网的容量。2.根据权利要求1所述的生故障下分布式电源接入电网容量的确定方法，其特征在于，在所述分布式电源为逆变型和故障为单相故障的情况下，所述计算模型包括第一模型，第一模型包括：其中，U
NO
为变压器中性点电压，P
DG
为接入的分布式电源的容量，P
L
为本地负荷的有功需求，U
N
为分布式电源并网运行的电压。3.根据权利要求1所述的生故障下分布式电源接入电网容量的确定方法，其特征在于，在所述分布式电源为逆变型和故障为两相故障的情况下，所述计算模型包括第二模型，第二模型包括：其中，U
f(0)
为故障点零序电压，其等于变压器中性点电压，I
DG
为逆变型分布式电源发出的电流，Z
L(1)
为本地负荷的正序阻抗。4.根据权利要求1所述的生故障下分布式电源接入电网容量的确定方法，其特征在于，在所述分布式电源为旋转型和故障为单相故障的情况下，所述计算模型包括第三模型，第三模型包括：其中，U
f(0)
为故障点零序电压，P
DG
为接入的分布式电源的容量，P
L
为本地负荷的有功需求，U
N
为分布式电源并网运行的电压。5.根据权利要求1所述的生故障下分布式电源接入电网容量的确定方法，其特征在于，在所述分布式电源为旋转型和故障为两相故障的情况下，所述计算模型包括第四模型，第四模型包括：Z
g(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷雨，崔秋实，何潜，孙晓勇，孙越，
申请(专利权)人：重庆大学国网重庆市电力公司重庆大学溧阳智慧城市研究院，
类型：发明
国别省市：