国家电网-分布式光伏接入对配电网保护控制的影响-国家电网&国网江苏电科院-2023.5.18-41页(1)VIP专享VIP免费

国家电网
STATEGRID
国网江苏省电力有限公司电力科学研究院
分布式光伏接入对配网保护控制的影响
李鹏、陈实
国网江苏电科院
2023年5月18日
国家电网
STATEGRID
01
背景
02
光伏电源故障电流特征
目录
CONTENTS
03
光伏对配网保护控制影响
04
工作展望
STATEGRID
01
背景
国家电网STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院分布式光伏接入对配网保护控制的影响李鹏、陈实国网江苏电科院2023年5月18日国家电网STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院01背景02光伏电源故障电流特征目录CONTENTS03光伏对配网保护控制影响04工作展望国家电网STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院01背景国家电网背景STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院2020年9月习近平总书记在联合国大会上提出实现“双碳的愿景目标,二氧化碳排放力争在2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和。背景2021年3月中央财经委员会第九次会议上,进一步提出推动构概述建以新能源为主体的新型电力系统。2022年“中央一号文件”、发改委能源局《“十四五”电力发展规划》发布,均强调要推动以光伏、风电,生物质发电等分布式电源就近开发消纳,实现多元清洁能源创新发展。国家电网背景STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院国家能源局于2021年6月20日下发了开展整县屋顶分布式光伏开发试点的通知比例不低于50%国家能源党政机关建筑屋顶国家装除周峰合司美于股送整县(市,区)就国分布大光伏开发认点方就的通票比例不低于40%"""学校、E医院等公共建筑屋顶比例不低于30%工商业厂房屋顶伦比例不低于20%农村居民屋顶02光伏电源故障电流特征国家电网2.1分布式光伏接入配电网对故障电流影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院分布式光伏接入配电网对故障电流影响因素光伏接入容量受线路载流容量、光伏接入位置配变容量等限制光伏电源结构及控制策略逆变器短路电流能力光伏电源的故障逆变器类型及其运行要求光伏降列电流特征主要取低压电网电压、频率适应性决于逆变器特性堆事式递变器低电压穿越光伏阵烈孤岛运行要求,交流配电柜中压变压器相关标准规范光伏陈料NB/T32004-2018光伏并网逆变器技术规范;维车式递空器数据菜佳器监控终端GB/T37408-2019光伏发电并网逆变器技术要求:知乎包小白光伏阵烈GB/T29319-2012光伏发电系统接入配电网技术规定;Q/GDW11147-2013分布式电源接入配电网设计规范;......国家电网2.1分布式光伏接入配电网对故障电流影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院分布式光伏逆变器类型集中式光伏发电系统集中式利用相对稳定的太阳能资源构建中大型光伏电站,通过高压输电系统外送,>A类逆变器:通过35kV及以上电压等级接入电网,或通过10kV及以上电压等级与公共电网连接的光伏电站所用光伏逆变器;分布式光伏发电系统>主要基于建筑物表面,就近解决用户的用电问题,主要在户用以及工商业建筑屋顶;分布式>B类逆变器:通过220V/380V电压等级接入电网,以及通过10kV及以下电压等级接入电网用户侧的光伏发电系统所用光伏逆变器行标《NB/T32004-2018光伏并网逆变器技术规范》。国家电网2.1分布式光伏接入配电网对故障电流影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院分布式光伏电源结构及控制策略L双级式组串逆变器:直流侧由若干串光伏组件并联,每个光伏组串由几块或十几块接触光伏电池板串联形成。器RDC/DC电路:控制光伏组串输出电压,实现最大功率点跟踪。一般1-2串光伏组件光伏斩波卸荷直流逆变器LCL滤波器电网配一路MPPT跟踪电路。阵列电路电路母线直流EMI滤波器和交流EMI滤波器图中未标明。LCL滤波器:对高频谐波有较强的抑制能力,并且受并网阻抗的影响较小。接触器:用于逆变器并网和脱网。逆变器检测到两端电压大小、相位、频率和相序一致,发令闭合接触器并网,监测到电网电压异常或孤岛运行时,跳开接触器使逆变器脱网。逆变器控制:双环解耦控制,内环采用基于正、,负序分离的电流控制器,负序电流抑制。国家电网2.1分布式光伏接入配电网对故障电流影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院光伏逆变器提供短路电流能力“当检测到电网侧发生短路时,光伏电站向电网输出的短路电流应不大于额定电流的150%。定:“分布式变流器型发电系统提供的短路电流按1.5倍额定电流计算。。《江苏省分布式光伏接入配电网技术指导意见》第2.3.6“并网逆变器”规定:当电网短路时,逆变器的过电流应不大于额定电流的150。在后续分析中分布式光伏电源提供的最大短路电流以1.5倍额定电流计算。国家电网2.1分布式光伏接入配电网对故障电流影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院光伏逆变器电压/频率运行区间参照《NB/T32004-2018光伏并网逆变器技术规范》第8.3.4电压适应性规定:表1A类逆变器电压运行范围要求电压范围运行要求A类逆变器电压运行范围要求如表1所示U<0.9UN应符合低电压穿越要求B类逆变器并网点电压在0.85U~-1.1UN之间时,应0.9U≤U≤1.1UN应正常运行能正常运行。(B类逆变器未作低电压穿越要求)1.1U~<U<1.3UN应符合高电压穿越要求第9.1.2交流输出侧过/欠压保护规定:表2B类逆变器交流过/久欠电压保护要求B类逆变器并网点电压在表2电压范围内时,应在电网电压(电网接口处)要求相应时间内停止向电网线路输电,此要求适用于多U<0.5UN最大分闸时间不超过0.2s相系统中的任何一相。0.5U~≤U<0.85UN最大分闸时间不超过2.0s第9.2过/欠频保护规定:0.85U~≤U<1.1UN连续运行1.1U~≤U<1.35UB类逆变器并网点频率超过47.5~50.2Hz范围时,最大分闸时间不超过2.0s1.35U~≤U应在0.2s内停止向电网送电。最大分闸时间不超过0.2s国家电网2.1分布式光伏接入配电网对故障电流影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院光伏逆变器防孤岛要求参照《NB/T32004-2018光伏并网逆变器技术规范》第9.7防孤岛效应保护规定:B类逆变器,应具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力,防孤岛保护动作时间应不大于2s,同时发出警示信号,且孤岛保护还应与电网侧线路保护相配合。A类逆变器未作防孤岛保护要求防孤岛保护方案分为主动式保护和被动式保护孤岛效应被动式保护:通过检测逆变器交流输出端电压或频率的异常来检测孤岛效应。主动式保护:通过引入扰动信号来监控系统中电压、频光伏并网开关公共电网率等变化,确定是否同电网连接。负载光伏逆变器应至少设置一种主动和动式防孤岛保护国家电网2.2光伏逆变器性能试验STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院利用江苏电科院园区内配电楼楼顶光伏进行现场光伏电源性能及故障特征测试口测试系统:配电楼屋顶光伏接入422开关,接入400V系统,模拟负载接入423开关,德维创DEWE-5000采集光伏并网点电压和电流,在402开关下游串入Chroma回收式电网模拟电源来模拟电网故障。10kV甲线111口测试项目·光伏并网试验孤岛运行试验421chroma回收402PA401备式电网模拟电源打开402开关模拟光伏逆变器孤岛运行。40kl光422伏电故障试验串入!源PA411...PA418故障试验(电压跌落试验)模双423负载调节Chroma三相输出电压降低、A相电压降交流424充电桩1德维创录波装置(EWE-5000)低,模拟电网三相及单相故障电压跌落。交流425充电桩2国家电网2.2光伏逆变器性能试验STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院光伏并网试验:合上并网开关,光伏逆变器输出的电流波形。口0时刻,光伏并网口约2min后,光伏开始输出三相电流电流并逐渐变大;口约15s后,光伏开始输出稳定的三相电流。阶段1阶段2阶段3光伏并网分为两个阶段:1)启机阶段,时长约120s;2)并网阶段,约15s左右。并网点电压和光伏电源输出电流波形国家电网2.2光伏逆变器性能试验STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院孤岛运行试验:打开402开关模拟光伏逆变器孤岛运行负载模负载功率/光光伏电流消失光伏电流频率变序号式伏出力时间/ms化/Hz120%15孤岛情况下:260%91变快/87.7口光伏电源快速脱网,最长脱网时3定电阻105%105变快/103间不超过140ms;4模式150%136变快/90.95190%107变快/91.7口光伏电源输出电流频率变大,光698.4%95变快/94.3犬电源脱网前频率开高全9086电流畸变100Hz左右,超过了光伏电源逆751.7%8定功率100%93电流畸变变器能够运行的频率区间9模式145%85电流畸变10199%151国家电网2.2光伏逆变器性能试验STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院孤岛运行试验模拟负载处于定电阻模式(负载32Q),负载功率/光伏逆变器输出功率60%;口光伏电源倒送,三相负载为4945W,光伏逆变器输出功率为8372W口402开关拉开后,进线电流立即消失口91ms后光伏电流衰减至0,孤岛期间,光伏电流频率越来越快,脱网约88Hz;井网开关分闸孤岛状态光伏彻底脱网并网点电压、光伏电源和进线开关电流波形国家电网2.2光伏逆变器性能试验STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院故障试验:利用Chroma模拟电网三相及单相故障电压跌落。序号电压跌落相别/电压值光伏输出功率脱网时间1ABC/90%Un不变不脱网2ABC/85%Un不变1.971s1.969s口电网电压跌落严重时,光伏3ABC/80%Un不变4ABC/60%Un不变1.957s电源脱网,脱网时间符合5ABC/50%Un不变164msNB/T32004-2018规定6ABC/40%Un不变163ms7ABC/20%Un不变165ms口受试验当日天气状况限制,故8A/90%Un不变不脱网障电流均未超过光伏电源额定9A/80%Un不变1.973s电流,故障前后功率不变10A/50%Un不变179ms11A/20%Un不变176ms12BC/90%Un不变不脱网国家电网2.2光伏逆变器性能试验STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院故障试验三相输出电压幅值为正常情况下40%,光伏逆变器并网点处电压和光伏输出电流电压/NA相电流/AB相电流/AC相电流/AW跌落前2203.9963.9934.010跌落后889.7949.7909.771口光伏电源三相电流增大为电压跌落前的163ms脱网2.452倍AAAMM电压跌落前后光伏电源输出功率保持不变电压跌落0.163s后,光伏电源脱网。并网点电压、光伏输出电流波形国家电网2.3光伏逆变器动模试验STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院利用宿迁公司真型试验场动模平台开展了光伏并离网试验、故障试验、孤岛运行等试验试验系统:光伏通过开关SPV接入BT1母线,BT1母线下形成一个配电台区;配变T3、T4容量50kVA,变比0.69kV/0.4kV;主变T1、T2容量160kVA,变比0.4kV/0.69kV。0.4/0.69kV0.69/0.4kVSS2L12L23S11SG3S3S4S5S6T1B1T2ST3光伏模拟器由太阳能电池模拟器和光伏井网逆变器两部分组成;0.69/0.4kl太阳能电池模拟器模拟不同温度及照度下BTIBT的I-V曲线;SPVSRLISRL2SSESRC15kW50kW光伏并网逆变器为三相无变压器组串型逆光伏RL1负载RL2负载储能,RC负载变器,额定功率为315kW。动模仿真平台拓扑结构国家电网2.3光伏逆变器动模试验STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院故障试验:开关S4处于分闸状态,开关SRL1、SRL2、SPV处于合闸状态;不同光伏出力及负载下,在母线B1设置不同类型故障故障试验结果序故障光伏出负载B1电压故障时光伏功脱网时号类型力/kw/kw跌落/Un率变化输出故障电流0.4/0.69kVL9+L10间/s间/sSG!S1L12+L131AG13200.3/无变化无影响未脱网L7+L8S3S42BC13100.60.3无变化正序,增至1.14pu未脱网T1B10.4减小正序,限幅1.4pu未脱网ST33BC13100.30.55减小正序,限幅1.4pu0.490.69/0.4kV4BC13130.30.55减小正序,限幅1.4pu0.495BC13200.30.55BT1减小正序,限幅1.4pu0.486BCg13200.430.55无变化正序,增至1.22pu未脱网SPVSRLISRL27BC740.30.55无变化正序,增至0.78pu0.468BC770.60.55光伏无变化正序,增至0.6pu未脱网RL1负载RL2负载9BC7150.950.55无变化正序,增至0.5pu未脱网故障试验运行方式图10BC4100.30.55无变化正序,增至0.4pu0.47国家电网2.3光伏逆变器动模试验STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院故障试验:试验3)光伏出力13kW,负载10kW,B1母线BC故障,电压跌落至0.3UNS3-1S3-USPV-1SPV-US3和SPV处电压、电流(故障持续0.4s)S3和SPV处电压、电流(故障持续0.55s口光伏电源未脱网,输出1.4倍额定电流487ms光伏电源脱网,输出1.4倍额定(二次1.05A)的正序短路电流电流(二次1.05A)的正序短路电流国家电网2.3光伏逆变器动模试验STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院孤岛运行试验分别设置光伏电源不同出力以及不同负载情况,拉开开关ST3;孤岛运行试验结果0.4/0.69kVL9+L10SGISTS2L12+L13光伏电源RL1负载光伏电流消失光伏电流最O序号L7+L8(kW)(kW)时间/msS3S4大频率/HzT1B11410.96203ST3210.1710.1418190-100Hz310.175立即脱网0.69/0.4kV410.178.42185BT1SPVSRLISRL2不同光伏电源与负载出力占比下,均未形成稳定孤岛15kW脱网时间在180-200ms左右;光伏RL1负载RL2负载口光伏电流频率越来越大,最大至90-100HZ。孤岛试验运行方式图国家电网2.4光伏逆变器动模试验STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院孤岛运行试验SPV-IAAAASPV-UX6.10186.90孤岛持续203ms孤岛持续181ms试验1)光伏4kW,负载10.96kW试验2)光伏10.17kW,负载10.14kw国家电网分布式光伏电源故障特征STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院试验情况总结光伏并网分两个阶段:1)启机阶段,时长约90~120s;2)并网阶段,约7~15s。,并网点电压跌落较大时,光伏逆变器输出短路电流受限(1.1~1.5倍额定电流),光伏脱网时间受并网点电压跌落深度决定,不超过2S,故障期间,逆变器输出电流为正序,正序电压跌落较小时,输出电流达不到限值,且可保持光伏电源输出功率不变。。在天气状况不佳或光伏出力较小的情况下,光伏电源输出的短路电流可能达不到逆变器额定电流或限值。不同光伏电源与负载出力下,均未形成稳定孤岛,脱网时间不超过200ms左右(防孤岛保护动作时间小于2s)。03光伏接入对配网保护控制影响国家电网3.1配电网保护典型配置STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院配网保护典型配置110kV母线110kv母线10kV母线保护类型典型配置方式220kv/110kV4口配置三段式电流保护;QF12QF13QF14QF15QF16QF17QF18I、I段保护定值1000A以上;图10kV线路保护过负荷保护定值取1.2ln(最小)7QF206DOQF19两段零序过流保护。(小电阻接地)110kV主变口QF19无检定三相一次重合闸;10kV线路重合闸常规线路重合闸时间:1.1~1.4秒;QF5QF6220kv/110kVQF74含光伏电源重合闸时间:2.5~5秒3通常电源侧配置距离、零序电流、过QF1QF2QF3OF4110kV母线110kV母线QF8QF912110kV线路保护负荷保护,部分配置光纤差动保护;8QF10·仅跳开电源侧开关。110kV主变差动保护作为主保护,配置高、中、口10kV线路保护210kV馈线自动化QF11低后备保护以及非电量保护:图10kV重合间110kV线路保护110kV变压器保护DO主变间障保护间隙保护利用零序电压和间隙零序电610kV备自投(过流)7110kV备自投(过流)8110kV母差保护流构成。大量分布式光伏并网后,配电网由辐射型电网变成多端有源网络,光伏电源向故障点提供短路电流,会出现反向故障电流、助增和外现象以及故障点熄弧时间延长等,对继电保护带来影响国家电网3.1配电网保护典型配置STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院10kV线路分级保护配置变电站出线开关、线路分支开关、用户分界开关三级配合模式电流速断保护过电流保护零序电流段零序电流川段变电站出线开关1.8-3.6kA/0.2-0.5s0.7-1.2kA/0.7-1.0s120A/0.6s60A/0.9s线路分支开关1.2-2.0kA/0.1-0.2s0.6-1.0kA/0.3-0.6s60A/0.4s1用户分界开关6-7le/0-0.1s1.5-2le/0.2-0.4s60A/0-0.2s架空线Os0s10kv母线分段分段中分段分界联络10.2s0.3s分支出线分段Os分段联络2口联络110kV母线分界电缆国家电网3.2分布式光伏接入对10kV线路保护的影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院短路故障电流分布电网故障后,分布式光伏提供短路电流有限(按1.5倍额定电流计算),故障后最大脱网时间不超过2s,基于该故障特性进行保护影响分析。1)光伏反向故障电流的影响(针对相线路故障,如f,)2)光伏助增及外作用的影响(针对本线路光伏下游故障,如f²)出线1系统laC出线2f分段1分界2ovaAYOALoad分界1国家电网3.2分布式光伏接入对10kV线路保护的影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院1)光伏反向故障电流影响相邻线路f点短路,本线路接入的分布式光伏脱网前经出线开关2向故障点提供短路电流需考虑出线2接入分布式电源容量。对出线开关2电流保护的影响如下:出线1f点故障(1)电流速断保护的影响光伏电源提供的反向故障电流,达不到出线开系统BC关2电流速断定值,对上游线路电流速断无影响。出线2(2)过负荷保护的影响:分段14光伏接入容量超过80%线路额定容量时,提供ALoad分界1的最大反向故障电流可能超过出线开关2过负荷保应对措施:分布式光伏接入容量超线路额定容量护定值(1.2In),出线1电流速断保护拒动情况下80%时,校核出线开关过电流保护是否可能误动,出线开关2过负荷保护误动可增加方向判据,防止反向误动。国家电网3.2分布式光伏接入对10kV线路保护的影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院2)助增及外作用在f2点发生故障时,受分布式光伏电源影响:助增作用:下游分段1短路电流增大,量最大助增为光伏接入点距离故障点较近且距10kV电源较远情形外作用:上游出线2短路电流减小,量最大外为光伏接入点距离故障点较远且距10kV电源较近情形出线1upuguugdU系统(a)无分布式电源接入等值电路(b)含分布式电源接入等值电路出线2nT(Zuen)n助增分段1pvaZ..+Z,Zu,+ZAOALoad外没de(Zugd+Z,分界1Z.+Z,国家电网3.2分布式光伏接入对10kV线路保护的影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院2)助增及外汲作用光伏接入点下游线路-分段开关1或分界开关2f2故障时,光伏故障电流助增作用导致分段开关1和分界开关2故障电流增大,分段开关1和分界开关2的保护范围延长(分级保护)。出线1(1)电流速断保护通过时间级差配合保证上系统下游开关选择性跳闸,光伏接入没有影响laB出线2f2(2)过负荷保护的影响与该开关电流速断保分段1分界2pvaV护的影响一致,光伏接入无影响。ALoad分界1结论:2故障时,光伏故障电流助增作用对接入点下游线路过流保护无影响国家电网3.2分布式光伏接入对10kV线路保护的影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院2)助增及外作用光伏接入点上游线路-出线开关2f2故障时,光伏故障电流外作用导致上游出线开关2故障电流减小,出线开关2保护范围减小。(1)电流速断保护:短路电流水平高,短线路影响较小(2)过负荷保护:灵敏度降低,保护范围缩小;接入容量越大外效应越明显,保护范围越小。出线11210最大外汲作用系统(w)·系统阻抗0.52·线路阻抗0.42/km·灵敏度>1.5·过负荷定值720ALoad20%4060850%100%分界1光伏井网容量占比(%)间级差配合保证下游开关选择性跳闸;且上游保护故障电流减小,可靠不动作国家电网3.4分布式光伏接入对线路重合闸的影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院(2)重合闸影响动模试验:考虑光伏逆变器实际特性下的重合闸影响;RC负载处于合闽状态,0s时刻线路L12未端发生三相故障,过渡电阻为3.5欧姆。0.4/0.69kVSG1S3跳闸及重合闸过程模拟试验结果L12+L13L11光伏出负载S3跳闸延故障持脱网频脱网时重合闸合闸冲S3S4S5S6T1号力/kW/kW时/s续/s率/Hz间/ms时间/s击B1B2ST3ST410.17150.2/0.270.318无210.17100.2/0.280.319无0.69/0.4kV310.177.040.2/0.270.3161.05无BT1BT2410.177.040.2/0.270.5575249无SPVSRL1SRL2SSESRC510.177.040.1/0.150.5575253无15kW50kW光伏RL1负载RL2负载(储能,RC负载试验结果:重合闸前,光伏电源因孤岛保护动作快速脱网重合闸试验运行方式图重合闸无冲击,重合成功后,光伏进入重新并网过程国家电网3.4分布式光伏接入对线路重合闸的影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院(2)重合闸影响动模试验试验4)光伏出力10.17kW,负载7kW,故障持续0.55st1时刻:L12未端发生三相故障t2时刻:经266ms,开关S3跳闸t3时刻:经249ms光伏脱网频率增大至75HZ;t4时刻:故障消失,wwwt5时刻:经766ms,开关S3重合闸,无明显冲击。ww改进措施:加强光伏电源防孤岛保护验收调整重合闸时间(>2s)与分布式光伏防孤岛保护配合,确保在光伏脱网后重合。必要情况下,配电线路采用检无压三相一次重合闸S2S3S434加装线路PT。重合闸试验一光伏SPV电压和电流国家电网3.4分布式光伏接入对线路重合闸的影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院10kV配电线路重合闸通常采用无检定三相一次重合闸线路保护重合闸时间一般取1.1s~1.4s,电网故障后,分布式光伏脱网前持续向故障点提供短路电流(最长脱网动作时间2s),影响瞬时性故障重合成功率若故障后分布式光伏与负载形成长期孤岛,由于光伏的电压支撑,线路重合闸存在非同期合闸风险可能会给系统内电气设备产生影响。(1)重合闻影响仿真计算出线1U·线路AB发生BC相间接地故障系统。出线开关跳闸,模拟光伏带电阻负载孤岛运行,光2B出线2伏出力8.3MW,负载功率4~12MW分段1分界2·光伏电源与系统相位差180°重合闸,仿真案例冲击ALoad电压、电流在允许范围内。分界1重合闸仿真示意图国家电网3.5110kV主变间隙保护影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院影响分析110kV线路保护一般按单电源原则配置,故障后仅电源侧开关跳开,故障未完全隔离,大量光伏接入后使负荷侧电网可能形成孤岛带故障运行。110%V母线10kV海技220kV/110kV110kV技可能导致以下问题:YOY故障点熄弧时间延长负荷侧由中性点直接接地系统变为中性点不接地系统,可能导致110kV主变间隙保220kV/110kV110:V每线护动作,扩大动作范围,并闭锁备自投,YOYAN甚至导致负荷损失。国家电网3.5110kV主变间隙保护影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院现场案例三相电压110kV线路发生A相接地故障后,系统侧开关1跳开104.514零序电压负荷侧光伏电站与负荷孤岛运行,110kV系统零序电压-7.10180.20升高,主变间隙击穿,0.5s后间隙保护动作,切除主变三相电流e.08r220kV110kVA变电站A零序电流220kV110kVL1110kV变电站B10kV负载V5开关!开关2220kV系统PV0.00故障发生时刻电递侧开关断升110kV变电站B(开关2)线路保护故障录波应对措施。完善主变间隙保护功能,设置两段时限,1时限切光伏并网线路,2时限跳主变开关。国家电网3.6分布式光伏接入对备自投的影响STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院高压分段备自投110kV线路发生故障后,系统侧开关跳开110kV11段10kV段如下情况,备自投启动条件不满足,低电压或防孤岛保母线母线BK护动作切除分布式光伏后,备自投启动,动作时间延长。1)分布式光伏向故障点持续反送电。2BK7BK14BKEK122)分布式光伏与负荷形成孤岛,无压条件不满足。110kV系统2主变2BK6BK1主变间隙保护动作,高压分段备自投闭锁BK低压分段备自投BK15BKDEK10+负载110kV系统1BKiBK410kV主变1故障时,主变1高、低压侧开关跳闸:主变1110kV1段10kVI段分布式光伏与负荷形成孤岛,10kV1母线可能不满足无母线母线BK3压条件,防孤岛保护动作切除分布式光伏,待备自投检备自投运行方式图无压满足后,备自投启动,动作时间延长。04工作展望国家电网工作展望STATEGRID国网江苏省电力有限公司电力科学研究院近期工作加强高比例分布式光伏接入地区配电网故障案例及数据收集和分析:重点关注各类型入网光伏逆变器故障电流特性及限值、孤岛运行等性能;结合实际场景,定量研究保护适应边界,为分布式光伏接入容量、布局等提供就建议。积极开展5G配网保护等新原理、新技术、新方案试点,做好运行数据分析评估。后续研究构网型分布式电源故障特征及其对保护控制影响;分布式光伏消纳带来的配网结构变化(如柔性合环等)对保护控制的影响及应对措施分布式光伏占比升高、储能大量应用等,配电网形态及并网要求改变对保护控制的影响。汇报结束,敬请批评指正谢谢2023年5月

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