分布式电源（风电、光伏）对配电网保护的影响分析与仿真-PSCAD、matlab

    分布式电源接入配电系统后势必会改变配电网络的拓扑结构和潮流方向，并有可能变为多端电源的供电系统。现有的基于单端电源系统设计的配电系统保护和自动重合闸装置必须作出相应的调整，否则分布式电源必将使配电网保护无法快速、准确的切除故障，甚至会对配电系统及其设备的安全稳定运行造成破坏。 随着电力电子器件的广泛应用，逆变型分布式电源将会有更广阔的发展空间。本文研究逆变型分布式电源对配电网保护的影响，并将分布式电源等效为受控电流源。（有偿代做仿真PSCAD、matlab等软件仿真，qq，757230799，添加注明来意）

一、配电网现有保护配置的介绍

    配电网区别于输电网的主要一点就是配电网是单端电源供电系统，其电流、功率的方向是恒定的，因此继电保护的配置也是基于单端电源系统设计的。目前我国中、低压配电网主要是单侧电源辐射型供电网络。配电网络的继电保护相对于高电压大系统的继电保护而言，属于简单保护。
    配电网馈线保护一般配置传统的三段式电流保护，即电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。

    三段式电流保护的整定

短路电流的大小一般可以表示为：

二、分布式电源对配网保护影响的定性分析

   分布式电源接入配电网后，现有保护的选择性、灵敏性、可靠性都会受到影响。根据不同接入点的位置进行详细的分析：
1、分布式电源接在配电网馈线末端的情况
   (1) 当 K1处发生故障时，保护 1、2 都将流过由分布式电源供出的故障电流。希望保护能够将故障线路 AB 段隔离，但由于 AB 段的 B 端并没有保护和断路器，所以只能通过 BC 段的保护 2 动作来切除故障。并且按照分布式电源的选择性要求，希望保护 2 动作先于保护 1 动作。但是当 K2处发生故障时，保护 1、2 同样流过系统供出的相同的故障电流，这时却要求保护 1 应当先于保护 2 动作。由于 K1和 K2故障时保护 1、2 流过的故障电流值均相等，因此现有的单端三段式电流保护无法保证保护的选择性。

   （2）当 K3处发生故障时，本应只有保护 4 动作切除故障，但由于分布式电源的存在，保护 1、2、3 将会流过其供出的反向故障电流，可能会引起三个保护的误动作，失去选择性。由三段式电流保护的特性可以得知保护 1 的起动电流最小，因此保护 1 最有可能误动。
   (3) K3故障时由于分布式电源供出的故障电流与系统侧供出的相叠加，保护 4 流过的故障电流会增大，有可能会使保护 4 的保护范围延伸到下一段线路，与保护 5 失去配合，无法保证选择性。
   2、分布式电源接在配电网馈线非末端某母线上的情况 略
   3、分布式电源接在配电网馈线始端的情况 略

三、算例分析

    篇幅有限，只展示一种情况，即分布式电源下游发生故障时，电源容量对电流速断保护的影响。


   首先仿真计算系统最大运行方式下各段线路末端发生三相短路故障时的故障电流。


   得到的结果，运用整定原则进行整定后的结果如下表。
   绘制出分布式电源容量，与故障电流、分布式电源电路的关系图


容量达到9MVA时流过保护2的电流
   所以当分布式电源容量达到9MVA，K1点短路时，保护1和2都将瞬时动作，切除线路CD和DE，失去选择性。