一种微网系统中分布式电源选址及保护配置方法技术方案

技术编号:9520270 阅读:211 留言:0更新日期:2014-01-01 17:41
本发明专利技术涉及配用电及微网技术,具体地说是涉及微网系统中分布式电源选址与保护配置方法。本发明专利技术一种针对微网系统中分布式电源选址与保护配置方法包括微网系统中分布式电源选址的目标函数和约束条件确定、分布式电源选址目标函数修正以及微网与系统接入点的保护配置原则和方法。所述方法包括如下步骤:一、微网系统中分布式电源选址步骤;二、微网与系统接入点的保护配置步骤。本发明专利技术一种微网系统中分布式电源选址及保护配置方法与现有技术相比较有如下有益效果:本发明专利技术方法可针对微网系统中分布式电源选址和保护配置进行应用,确保微网规划建设的有序开展,本发明专利技术方法可应用于微网接入系统规划及保护配置的技术支持。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及配用电及微网技术,具体地说是涉及微网系统中分布式电源选址与保护配置方法。本专利技术一种针对微网系统中分布式电源选址与保护配置方法包括微网系统中分布式电源选址的目标函数和约束条件确定、分布式电源选址目标函数修正以及微网与系统接入点的保护配置原则和方法。所述方法包括如下步骤:一、微网系统中分布式电源选址步骤;二、微网与系统接入点的保护配置步骤。本专利技术与现有技术相比较有如下有益效果:本专利技术方法可针对微网系统中分布式电源选址和保护配置进行应用,确保微网规划建设的有序开展,本专利技术方法可应用于微网接入系统规划及保护配置的技术支持。【专利说明】—种微网系统中分布式电源选址及保护配置方法
本专利技术涉及配用电及微网技术,具体地说是涉及微网系统中分布式电源选址及保护配置方法。
技术介绍
对能源的合理、可持续的利用,是人类社会经济不断发展的必要条件之一。随着世界经济的发展,对煤、石油等化石原料的消耗日益增长,造成全球能源供应紧张的同时带来了严重的环保问题。为了充分利用自然可再生能源,降低发电的二氧化碳释放量,使得能源的开发和使用可持续发展,近年来,分布式能源特别是大规模可再生能源发电系统的研究、开发和应用在西方发达国家得到了前所未有的重视,有些已进入实用化阶段。分布式发电给现代电力供应提供了新的机会,同时,也对现有电力系统的安全运行提出了挑战。为有效解决分布式发电接入给电网带来的负面影响,充分挖掘分布式发电在清洁高效、供电可靠性等方面的优势,各国纷纷开展了分布式发电并网技术的研究,微网作为分布式发电接入电网的一种技术手段,越来越受到各国研究人员的重视。目前,许多国家纷纷建立微网实验室和微网实验平台进行相关研究。微网中分布式电源规划模型给微网的设计提供了有力的理论依据。我国对微网技术的研究起步较晚,微电网的相关规范还非常匮乏,对含微网的配电网规划还缺乏科学的指导,并且国内学者对这方面的研究才刚起步,资料极少,数据量也极其有限。因此,对微网系统中分布式电源选址和保护配置方法的深入研究具有十分迫切的现实意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对国内相关技术规范的缺失和现有技术的不足,提出一种微网系统中分布式电源选址与保护配置方法。本专利技术旨在结合分布式发电特点和现有分布式电源及微网规划方面的技术突破,为未来制定分布式电源及微网规划相关的技术规定提供科学的理论依据。同时也将提高对分布式电源及微网技术研究的深度和广度,从而保障分布式电源及微网与电网的协调运行。本专利技术通过下述技术方案予以实现:本专利技术一种针对微网系统中分布式电源选址与保护配置方法包括微网系统中分布式电源选址的目标函数和约束条件确定、分布式电源选址目标函数修正以及微网与系统接入点的保护配置原则和方法。所述方法包括如下步骤: 本专利技术以微网规划投资和运行总费用最小为目标,建立分布式电源选址的目标函数,构建满足节点电压约束、线路电流约束以及分布式电源运行约束的一系列约束条件,同时通过在目标函数中引入上述约束条件最终得到新的目标函数;通过研究微网并网运行对配电网继电保护带来的不利影响,分析微网继电保护应遵循的原则,在此基础上,研究基于电流序分量的保护方法、DG出口电压abc-dqO变换法以及谐波畸变法。本专利技术与现有技术相比较有如下有益效果:本专利技术方法可针对微网系统中分布式电源选址和保护配置进行应用,确保微网规划建设的有序开展,本专利技术方法可应用于微网接入系统规划及保护配置的技术支持。【具体实施方式】下面通过实施例对本专利技术技术方案作进一步描述。本专利技术一种微网系统中分布式电源选址方法包括如下步骤: 一、微网系统中分布式电源选址步骤 (1)确定微网系统中分布式电源选址的目标函数 微网中分布式电源的选址是在现有电网的基础之上,同时在满足能量守恒约束、网络放射状约束、节点电压约束、分布式电源容量约束等一系列约束条件之下,以微网规划投资和运行总费用最小为目标,优化微网中分布式电源的位置;采用综合考虑网络损耗费用以及微网分布式电源运行总费用作为多优化目标,具体目标函数如下:【权利要求】1.一种微网系统中分布式电源选址方法,其特征在于所述的方法包括如下步骤: 一、微网系统中分布式电源选址步骤 (1)确定微网系统中分布式电源选址的目标函数 微网中分布式电源的选址是在现有电网的基础之上,同时在满足能量守恒约束、网络放射状约束、节点电压约束、分布式电源容量约束等一系列约束条件之下,以微网规划投资和运行总费用最小为目标,优化微网中分布式电源的位置;采用综合考虑网络损耗费用以及微网分布式电源运行总费用作为多优化目标,具体目标函数如下: 2.一种微网系统中分布式电源接入保护配置方法,其特征在于所述的方法包括如下步骤: 一、微网与系统接入点的保护配置步骤 (1)微网与系统接入点的保护配置原则制定 微网继电保护遵循两条原则:1)无论在孤网运行模式还是并网运行模式,微网的保护策略必须一致;2)短路故障时,提供短路电流的电源必需迅速切除;微网有并网运行和孤网运行两种模式:微网通过PCC与公共电网相连,PCC处的静态开关及其相应的继电保护特性的定义是微网继电保护的一个难点;它必须能够准确判断电网的各种故障并迅速做出反应,决定微网是否需要进入孤网运行,实现微网这两种运行模式间的平滑切换;微网继电保护的另一个难点是在孤网运行故障电流小的情况下给微网配置充分的保护,由于微网的分布式电源DG采用电力电子设备接入微网,微网发生接地故障时,分布式电源DG提供的短路电流被限制在2 采用系统级保护和单元级保护的方案,以合理配置微网的继电保护; 微网系统级保护的关键是其与公共配电网的连接点PCC ;微网并网运行对配电网继电保护的影响主要取决于两个要素:注入配电网的短路电流大小和持续时间;当公共电网发生永久性故障或微网的运行状态不符合IEEE1547标准时,要求微网进入孤网运行,PCC的迅速动作能减轻微网对公共配电网继电保护的不利影响;所以,PCC安装的控制与保护装置必须能够检测并准确判断电网的各种故障情况,迅速做出响应,决定微网是否进入孤网运行; 微网单元级保护必须考虑两个方面:能够处理微网并网运行时的各种内部故障;外部电网故障使微网PCC处解列进入孤网运行时,必须保证微网能平滑过渡到新稳态运行,若微网内部发生故障能够迅速切除故障部分,保证健全部分安全稳定运行; (2)微网与系统接入点的保护配置方法 I)基于电流序分量的保护 正常运行时,由于负荷的不对称性,微网中包含有一定数值的零序和负序分量,为了避免由于负荷不对称造成序电流元件动作,必需给每个序电流元件一个合适的门槛值;用零序电流保护作为单相接地故障的主保护,用负序电流保护作为相间短路的主保护,电流差动保护作为后备保护; 2)DG出口电压abc-dqO变换 对于不同的故障情况,三相电压的dq分量具有不同的特征,以此实现各种类型接地故障的判别;首先获取三相机端电压,通过abc-dqO变换矩阵得到匕和Fp,如下式: 【文档编号】H02J3/00GK103490412SQ201310411760【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日 【专利技术者】马本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种微网系统中分布式电源选址方法,其特征在于所述的方法包括如下步骤:一、微网系统中分布式电源选址步骤(1)确定微网系统中分布式电源选址的目标函数微网中分布式电源的选址是在现有电网的基础之上,同时在满足能量守恒约束、网络放射状约束、节点电压约束、分布式电源容量约束等一系列约束条件之下,以微网规划投资和运行总费用最小为目标,优化微网中分布式电源的位置;采用综合考虑网络损耗费用以及微网分布式电源运行总费用作为多优化目标,具体目标函数如下:????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????(1)式中,为目标函数值,是整个电网的运行总费用;为电网中所有分布式电源的运行总费用;?为整个电网的线路损耗费用;(2)建立微网系统中分布式电源选址的约束条件约束条件包括:1)节点电压约束约束?????????????(2)式中:为节点的电压;、分别为节点所允许的最大电压值与最小电压值;为节点电压偏离运行极限的惩罚因子,一般取一个很大的数值,在电压没越限时则取0;2)线路电流约束条件????????????????(3)式中,为支路的电流;为第条支路所允许通过的最大电流值;为线路电流越限惩罚因子,一般取一个很大的数值,在电流没越限时则取0;3)分布式电源运行约束????????????(4)上式所示的约束条件主要用于对分布式电源容量加以约束;为接入电网的分布式电源总容量;为分布式电源容量的上限值;为分布式电源总容量惩罚因子,当总容量超过约束时取值较大,否则取0;(3)修正微网系统中分布式电源选址的目标函数在目标函数中引入上述相关约束条件后,所得新的目标函数为:?????(5)式中,为电网节点总数;为电网支路总数。2013104117607100001dest_path_image001.jpg,97655dest_path_image002.jpg,2013104117607100001dest_path_image003.jpg,416641dest_path_image004.jpg,2013104117607100001dest_path_image005.jpg,787579dest_path_image006.jpg,2013104117607100001dest_path_image007.jpg,533819dest_path_image008.jpg,2013104117607100001dest_path_image009.jpg,154156dest_path_image007.jpg,11253dest_path_image010.jpg,2013104117607100001dest_path_image011.jpg,236698dest_path_image012.jpg,2013104117607100001dest_path_image013.jpg,419418dest_path_image014.jpg,464734dest_path_image013.jpg,2013104117607100001dest_path_image015.jpg,922261dest_path_image016.jpg,2013104117607100001dest_path_image017.jpg,2212dest_path_image018.jpg,2013104117607100001dest_path_image019.jpg,355833dest_path_image020.jpg,2013104117607100001dest_path_image021.jpg,154025dest_path_image022.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马勇飞张海宁孟可风薛俊茹吴福保姚虹春崔红芬董开岩宋锐丛贵斌孔祥鹏王轩梁英
申请(专利权)人:国家电网公司国网青海省电力公司国网青海省电力公司电力科学研究院甘肃省电力公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:

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