含光伏电站的电网自适应接地距离保护研究

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.2016.02.078.06

中国电力 ›› 2016, Vol. 49 ›› Issue (2): 78-83.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.02.078.06

含光伏电站的电网自适应接地距离保护研究

翟学^1,2，林涛^1,2，吴俊鹏^1,2，郭紫昱^1,2，徐遐龄³

1.武汉大学电气工程学院，湖北武汉 430072;
2.太阳能高效利用湖北省协同创新中心，湖北武汉 430068;
3. 华中电力调控分中心，湖北武汉 430072

收稿日期:2015-05-08 出版日期:2016-02-18 发布日期:2016-03-21
作者简介:翟学（1990-），男，湖北洪湖人，硕士研究生，从事电力系统运行与控制、电力系统继电保护研究。E-mail: xintanwa@126.com
基金资助:
太阳能高效利用湖北省协同创新中心重大专项（HBSZD2014003）

Research on Adaptive Grounding Distance Protection in Grid with Photovoltaic Power Plant

ZHAI Xue¹, ², LIN Tao¹, ², WU Junpeng¹, ², GUO Ziyu¹, ², XU Xialing³

1. School of Electrical Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072, China;
2. Hubei Collaborative Innovation Center for High-Efficient Utilization of Solar Energy, Wuhan 430068, China;
3. Central China Electric Power Dispatching and Communication Centre, Wuhan 430072, China

Received:2015-05-08 Online:2016-02-18 Published:2016-03-21

摘要/Abstract

摘要： 光伏电站并网使110 kV系统拓扑结构发生变化，同时光伏电站等效阻抗随运行方式的不同而改变，线路原有的距离保护受到影响。根据光伏电站的运行特性，推导了距离保护测量阻抗与光伏电站等效阻抗的关系，并对保护测量阻抗受到影响的机理进行了分析。根据不同运行方式下计算得到的光伏电站等效阻抗，提出了基于修正测量阻抗的自适应接地距离保护方案，使保护能够适应光伏电站运行方式的多样性，并且无需改变保护的整定值。在PSCAD/EMTDC中搭建了某地区光伏电站接入110 kV电网的实际拓扑结构并进行仿真分析，分析结果验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词: 光伏电站, 等效阻抗, 自适应接地距离保护, 测量阻抗修正

Abstract: With the development of smart grid, photovoltaic power is gaining wide applications. Integration of a photovoltaic power plant (PV plant) into the distribution network will change the topological structure of the 110 kV system. Meanwhile, the equivalent impedance of PV plant varies with the changes of operation modes, which may affect the original distance protection scheme. The relationship between the measured impedance of distance protection and the equivalent impedance of PV plant is derived based on the operation characteristics of PV plant. The impact mechanism of PV plant on the measured impedance of distance protection is reviewed. A method of adaptive grounding distance protection based on the measured impedance correction is put forward according to the real-time equivalent impedances of PV plant which is calculated in different operation modes. As a result, the proposed protection is supposed to be suitable for changes of operation condition of PV plant. Furthermore, the protection setting values are universally suitable in different operation modes. A typical distribution network with PV plant was simulated and analyzed in PSCAD/EMTDC, and the results have demonstrated the effectiveness and superiority of the proposed protection method.

Key words: PV plant, equivalent impedance, adaptive grounding distance protection, measured impedance correction

中图分类号:

TM773

翟学，林涛，吴俊鹏，郭紫昱，徐遐龄. 含光伏电站的电网自适应接地距离保护研究[J]. 中国电力, 2016, 49(2): 78-83.

ZHAI Xue, , LIN Tao, , WU Junpeng, , GUO Ziyu, , XU Xialing. Research on Adaptive Grounding Distance Protection in Grid with Photovoltaic Power Plant[J]. Electric Power, 2016, 49(2): 78-83.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://www.electricpower.com.cn/CN/10.11930/j.issn.1004-9649.2016.02.078.06

https://www.electricpower.com.cn/CN/Y2016/V49/I2/78

参考文献

[1] 谢宁，罗安，马伏军，等．大型光伏电站与电网谐波交互影响[J]．中国电机工程学报，2013，３３（３４）：９－１６．
XIE Ning, LUO An, MA Fujun, et al． Harmonic interaction between large-scale photovoltaic power stations and grid [J]． Proceedings of the CSEE, 2013, 33(34): 9-16．
[2] 寿挺，张思建. 小型并网光伏电站智能监控系统的研究建[J]. 中国电力，２０１２，４５（９）：６０－６３．
SHOU Ting, ZHANG Sijian. Development of smart monitoring system for small grid-connected photovoltaic power stations[J].Electric Power, 2012, 45(9): 60-63.
[3] 王淑娟，赵娜，李荣华，等．不同电价区内光伏电站的投资策略研究[J]. 中国电力，２０１４，４７（５）：１４１－１４４．
WANG Shujuan, ZHAO Na, LI Ronghua, et al. Investment strategies of China’s PV projects in the different tariff zones [J].Electric Power, 2014, 47(5): 141-144.
[4] 谢昊，夏冬平，卢继平．距离保护在具有分布式电源的配电网系统中的应用[J]．电气应用，２００６，２５（１２）：５６－６０．
XIE Hao, XIA Dongping, LU Jiping． Application study of distance relay in the distribution system with distributed generations[J]．Electrotechnical Application, 2006, 25(12): 56-60.
[5] 王婷，李凤婷，何世恩．影响风电场联络线距离保护的因素及解决措施[J]．电网技术，２０１４，３８（５）：１４２０－１４２４．
WANG Ting, LI Fengting, HE Shien． Factors impacting distance protection for tie line of wind farm and corresponding countermeasures[J]． Power System Technology, 2014, 38(5): 1420-1424．
[6] 余嘉彦，袁越，周建华，等．风电场运行参数变化对其出口输电线路距离保护的影响[J]．电力系统保护与控制，2011，39（１５）： 64-69．
YU Jiayan, YUAN Yue, ZHOU Jianhua, et al． Impact of the changes of operation parameters of wind farm on distance protection of output transmission line[J]． Power System Protection and Control, 2011, 39(15): 64-69．
[7] 赵月灵，李华忠，孙鸣. 分布式电源接入对变电站距离保护及重合闸的影响[J]．电力系统保护与控制，２０１０，３８（２０）：２１７－２２４．
ZHAO Yueling, LI Huazhong, SUN Ming. Effect of DG on the distance protection and recloser of transformer substation[J]. Power System Protection and Control, 2010, 38(20): 217 -224.
[8] 张保会，原博，王进，等．风电接入对继电保护的影响（七）：风电场送出电网继电保护配置研究[J]．电力自动化设备，２０１３，３３（７）：１－５．
ZHANG Baohui, YUAN Bo, WANG Jin, et al． Impact of wind farm integration on relay protection(7): analysis of relay protection configuration for wind farm outgoing power grid[J]．Electric Power Automation Equipment, 2013, 33(7): 1-5．
[9] MA Jing, LI Jinlong, WANG Zengping． An adaptive distance protection scheme for distribution system with distributed generation[C]//2010 5th International Conference on Critical Infrastructure． Beijing: IEEE, 2010: 1-4．
[10] 杨炼，范春菊，邰能灵. 考虑储能电站运行特性的配电网距离保护的整定优化策略[J]．中国电机工程学报，2014，3４（１９）：３１２－３１３．
YANG Lian, FAN Chunju, TAI Nengling. Optimized setting strategy of distance protection in distribution networks with battery-energy storage systems[J]． Proceedings of the CSEE，2014, 34(19): 312-313．
[11] 贺家李，李永丽，董新洲，等. 电力系统继电保护原理[M]. 北京：中国电力出版社，２０１０：１０３－１０６．
[12] 余琼，余胜，李晓晖. 含分布式电源的配网自适应保护方案[J]. 电力系统保护与控制，２０１２，４０（５）：１１０－１１５．
YU Qiong, YU Sheng, LI Xiaohui. An adaptive protection scheme for meshed distribution system with DG[J]. Power System Protection and Control, 2012, 40(5): 110-115.
[13] 李乃永，梁军，赵义术，等. 考虑分布式电源随机性的配电网保护方案[J]. 电力系统自动化，２０１１，３５（１９）：３３－３８．
LI Naiyong, LIANG Jun, ZHAO Yishu, et al. Protection schemes for distribution network considering the randomness of distribution generations [J]. Automation of Electric Power Systems, 2011，35(19)：33-38．
[14] 李乃永．电网接纳光伏电站并网运行的适应性及对策研究[D]．济南：山东大学，2012．
[15] KAZMIERKOWSKI M P, MALESANI L. Current control techniques for three-phase voltage-source PWM converters: a survey[J]. IEEE Trans on Industrial Electrics, 1998, 45(5): 691-703.
[16] 国网技术学院. 大规模光伏电站动态等值阻抗的建模方法：中国，201010223242[P]. 2010-11-10.
[17] 刘建华，刘鹏，张少冉，等．智能变电站中性点非有效接地系统接地保护研究[J]. 中国电力，2014，47（11）：116-120.
LIU Jianhua, LIU Peng, ZHANG Shaoran, et al． Research on grounding fault protection of neutral non-effective grounding system in smart substation [J]. Electric Power, 2014, 47(11): 116-120.

含光伏电站的电网自适应接地距离保护研究

Research on Adaptive Grounding Distance Protection in Grid with Photovoltaic Power Plant

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

[1]	沃建栋, 潘武略, 李跃辉, 吴佳毅. 基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案[J]. 中国电力, 2025, 58(2): 133-139.
[2]	周于清, 李大虎, 姚伟, 宗启航, 周泓宇, 文劲宇. 受端近区光伏电站对LCC-HVDC系统稳定性影响分析[J]. 中国电力, 2024, 57(3): 170-182.
[3]	覃海, 陈胜, 张洪略, 夏天, 马覃峰, 段展宇, 颜伟. 并网光伏电站关口无功调节能力的分时段等值方法[J]. 中国电力, 2024, 57(2): 27-33.
[4]	张江丰, 柯松, 陈文进, 王天宇, 郑可轲, 杨军. 光伏电站自备用可调的虚拟同步控制调频策略[J]. 中国电力, 2024, 57(11): 108-118.
[5]	刘刚, 陈海东, 孙睿哲, 彭佩佩. 集群光伏电站频率主动支撑自校正控制方法[J]. 中国电力, 2022, 55(9): 156-162.
[6]	鄂志君, 李振斌, 杨帮宇, 刘伟, 姚维平. 交直流混合电网仿真初始化方法[J]. 中国电力, 2022, 55(8): 178-183.
[7]	冯裕祺, 李辉, 李利娟, 周彦博, 谭貌, 彭寒梅. 基于CNN-GRU的光伏电站电压轨迹预测[J]. 中国电力, 2022, 55(7): 163-171.
[8]	盛师贤, 周鑫, 王德林, 廖佳思, 李婧祺, 康积涛. 虚拟同步风电场协同光伏电站附加阻尼控制方法[J]. 中国电力, 2022, 55(3): 177-186.
[9]	左高, 张超, 陈毓春, 于海波, 卢毓东. 基于区间直觉模糊群决策的分布式光伏运维综合评估[J]. 中国电力, 2021, 54(8): 154-163.
[10]	张帆, 高本锋, 李铁成. 基于SVG的光伏并网SSO附加阻尼抑制策略[J]. 中国电力, 2021, 54(12): 11-19,44.
[11]	李祖明, 徐光福, 陈俊, 王晨, 王健, 姜淼. 大型光伏电站快速无功控制系统研制及应用[J]. 中国电力, 2020, 53(3): 177-184.
[12]	崔杨, 陈正洪, 许沛华. 基于机器学习的集群式风光一体短期功率预测技术[J]. 中国电力, 2020, 53(3): 1-7.
[13]	王继飞, 王永星, 杨宇静, 王延平. 光伏电站并入农配网对地区电网的影响[J]. 中国电力, 2018, 51(6): 150-154.
[14]	朱武, 刘雅娟. 大型光伏电站谐波谐振机理研究[J]. 中国电力, 2018, 51(3): 121-130.
[15]	路亮, 丁坤, 周识远, 何世恩, 汪宁渤. 集中式光伏弃光分析及应对措施[J]. 中国电力, 2017, 50(7): 38-42.

模态框（Modal）标题

含光伏电站的电网自适应接地距离保护研究

Research on Adaptive Grounding Distance Protection in Grid with Photovoltaic Power Plant

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics