含逆變型分布式電源配電網(wǎng)故障選線與測距方法研究.pdf

1、隨著能源緊缺和環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，新能源電能在電力系統(tǒng)中得到迅速發(fā)展和應(yīng)用。由于多數(shù)新能源電能需通過逆變裝置接入配電系統(tǒng)，所以此類新能源電能稱為逆變型分布式電源。隨著分布式電源的接入，配電系統(tǒng)由單一電源變成多電源系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，這對繼電保護(hù)以及配電網(wǎng)故障選線和測距帶來極大的挑戰(zhàn)。所以，本文針對含逆變型分布式電源配電網(wǎng)單相接地故障選線和測距問題，主要工作如下：
　　第一部分，通過單臺分布式電源配電系統(tǒng)，分析系統(tǒng)正常運(yùn)行和單

2、相接地短路故障兩種情況下，各節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流的關(guān)系。并搭建單機(jī)分布式電源并網(wǎng)仿真模型，在單相接地短路故障情況下，對分布式電源輸出的故障電流特性進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明，分布式電源在恒功率控制策略下，輸出的故障電流包含正序電流、負(fù)序電流和零序電流，具有多樣性，同時序電流分量隨著故障距離的增加而減小。
　　第二部分，故障選線方法研究。根據(jù)第一部分的結(jié)論，結(jié)合傳統(tǒng)故障選線方法，采用零序電流信號作為故障選線特征。建立含逆變型分布式電

3、源仿真模型，仿真分析不同線路和不同位置單相接地故障時，各線路零序電流信號變化規(guī)律。應(yīng)用 EEMD算法對故障零序電流進(jìn)行分解，獲取第三階本征模態(tài)函數(shù)分量，并對第三階本征模態(tài)函數(shù)分量進(jìn)行一階差分。最后，通過比較本征模態(tài)函數(shù)分量一階差分的模最大值，選出故障線路。與小波分析相比，EEMD算法避免了篩選基函數(shù)的問題。仿真實(shí)驗(yàn)表明，利用 EEMD進(jìn)行故障選線，選線結(jié)果正確，同時比小波分析方法更簡單，并且選線結(jié)果不受故障接地電阻和電壓初始角的影響。<

4、br>　　第三部分，故障測距方法研究。在故障選線的基礎(chǔ)上，從故障線路的監(jiān)測點(diǎn)提取故障反向行波，利用db3小波對故障反向行波進(jìn)行5層分解，同時重構(gòu)第5層分解系數(shù)。通過第5層分解系數(shù)的模極值點(diǎn)確定突變數(shù)據(jù)點(diǎn)，測出初始行波與其反射波的時間差，再結(jié)合行波傳播速度，計(jì)算出監(jiān)測點(diǎn)與故障點(diǎn)的距離。在仿真實(shí)驗(yàn)中，分別設(shè)置不同的故障位置、電壓初始角和故障接地電阻故障條件，并對不同故障條件下進(jìn)行算例分析。仿真結(jié)果表明，小波分析表征信號局部特征精度比 EEM