分布式电源配电网单相接地故障快速定位方法.pdf
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1、Telecom Power Technology 278 2023 年 10 月 10 日第 40 卷第 19 期Oct.10,2023,Vol.40 No.19运营维护技术DOI:10.19399/ki.tpt.2023.19.091分布式电源配电网单相接地故障快速定位方法曾和平(国网汉阴县供电公司,陕西 安康 725100)摘要:常规的单相接地故障定位方法需要大量的计算,导致定位时间过长。因此,提出分布式电源配电网单相接地故障快速定位方法。设计配网拓扑结构,实现故障点的初步粗略定位,通过计算故障特性以及影响参数,获得单相接地故障的历史数据特征,由此构建故障定位模型,将初步定位数据输入模型,
2、实现故障的快速定位。实验结果表明,该方法能够达到快速定位的目的,在单相接地故障的处理方面具有时间优势,可以提高配电网的故障处理效率。关键词:分布式电源;配电网;单相接地;故障定位Fast Locating Method of Single-Phase Grounding Fault in Distributed Power Distribution NetworkZENG Heping(State Grid Hanyin County Power Supply Company,Ankang 725100,China)Abstract:Conventional single-phase grou
3、nding fault localization methods require a large number of calculations,resulting in a long localization time.Therefore,a rapid single-phase grounding fault localization method is proposed for distributed power distribution networks.The topology of the distribution network is designed to realize the
4、 initial rough positioning of the fault point,and the historical data characteristics of single-phase grounding fault are obtained by calculating the fault characteristics as well as the influence parameters,thus constructing the fault positioning model,and the preliminary positioning data are input
5、ted into the model to realize the rapid positioning of the fault.The experimental results show that this method can achieve the purpose of rapid localization,and has time advantages in the processing of single-phase grounding faults,which can improve the fault processing efficiency of the distributi
6、on grid.Keywords:distributed power;distribution network;single-phase grounding;fault location0 引 言单相接地保护的定值受到保护原理、配电网拓扑结构、系统电容电流水平、故障点过渡电阻大小以及配电网运营单位采取的故障处理策略等因素的影响,与传统继电保护的定值整定有较大区别。为降低配电网单相接地故障引起火灾等安全事故和大面积停电的风险,对配电网单相接地故障的快速处理提出了更高的要求,为此提出农村配电网单相接地故障分段自动定位方法。配电网单相接地保护要求动作发生在告警环节,同时越来越多的应用场景要求出口跳闸
7、,进而快速准确定位单相接地故障位置1。1分布式电源配电网单相接地故障快速定位方法1.1 设计配电网拓扑结构文章设计的配电网拓扑结构规模在 1 50 MW,能够在负荷附近以散装的形式提供电能,具有小投资低损耗的优点。文章根据分布式的电源配电网的拓扑结构,选择了电流源型逆变器与电压源型逆变器作为结构的设计核心,这 2 种变电器损耗较低且控制简单2。分布式电源配电网拓扑结构如图 1 所示。位置环速度环电流环编码器TTL模拟量1VPP板载时钟光栅图 1 分布式电源配电网拓扑结构根据图 1 中的主要单元结构的构建,获得结构的数学模型为 pddiUHRiUt=+(1)式中:H 为滤波器等效电感;R 为网侧
8、等效电阻;i为分布式电源交流侧输出电流;Up为公共连接点处的电网侧单相电压;U 为分布式电源的输出电压;t为单相接地故障的发生时间。收稿日期:2023-08-03作者简介:曾和平(1994),男,陕西汉阴人,本科,助理工程师,主要从事配电运维工作。2023 年 10 月 10 日第 40 卷第 19 期 279 Telecom Power TechnologyOct.10,2023,Vol.40 No.19 曾和平:分布式电源配电网单相接地故障 快速定位方法文章根据分布式电源配电网的特性,对拓扑结构中的电源控制进行了一些设定。首先,能够有效地向电网输送电能,且应确保配电网的安全稳定运行;其次,
9、安装于负载侧,电能就地消纳;最后,根据配电网的实际电压等级,选择不同电源容量,对并网位置进行分析3。1.2 分析电网接地故障电流特性在发生接地故障时,所产生停电问题的影响由故障情况来决定。因此,在实际的配电网的运行中,为了减少停电问题,降低对日常工作生活的影响,需要在线路的中性点位置设置消弧线圈进行连接,这种做法可以减少故障线路中的幅值区域。文章设置的消弧线圈的连接方式如图 2 所示。B1B2B3I1I2I3CCC图 2 中性点经消弧线圈接地结构发生单相接地故障时,中性点电位上升至相电压,消弧线圈产生感性电流补偿电路中的容性接地电流,补偿后的容性接地电流残余分量很小,不足以维持电弧,避免故障规
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