IIDG对小电流接地故障谐波特征及其对选线的影响分析
2021-01-29徐铭铭秦苏亚薛永端马建伟
徐铭铭 ,秦苏亚 ,冯 光 ,薛永端 ,马建伟
(1.国网河南省电力公司电力科学研究院,郑州 450052;2.山东理工大学智能电网研究院,淄博 255049;3.中国石油大学(华东)新能源学院,青岛 266580)
随着社会生产力的增长和科技学术的进步,分布式电源DG(distributed generation)接入配电网的渗透率越来越高[1-3]。据统计,目前分布式电源的总装机容量在全社会发电总容量中的规模超过30%,这对于现有的配电网中的小电流接地系统会产生显著影响。鉴于逆变型分布式电源IIDG(inverter interfaced distributed generation)被投入电网的比例较高,其接入小电流接地方式配电网中产生的谐波较大[4-5],是配电网中的主要谐波源。本文主要以IIDC为例进行讨论。
对于不含分布式电源的常规不接地与谐振接地方式配电网,单相接地(即小电流接地)故障稳态及暂态特征已有成熟的结论,基于故障特征的暂态和稳态分量,可以划分为稳态选线法与暂态选线法。前者主要包括零序电流幅值法、零序电流相位法、群体比幅比相法[6]、五次谐波法和功率方向法[7];后者主要包括暂态零序电流特定频率分量法[8-9]和暂态零序容性电流或无功功率方向法[10]。对于含IIDG配电网中小电流接地故障的谐波特征、谐波选线方法是否继续适用等这些问题还有待明确。
本文分析了谐波选线可靠性与故障前谐波电压电流的关系,以及IIDG产生的谐波特征及其在线路中的分布规律的基础上,研究了IIDG接入后对故障后谐波电压电流的影响,建立了有源配电网单相接地故障电路,分析了IIDG接入位置对接地故障等值网络的影响,研究了IIDG接入对故障谐波电气量分布特征的影响,进而分析了IIDG接入对接地故障谐波选线可靠性的影响,最后利用仿真验证了理论分析的正确性。……
