光伏发电站接入配电网的控制保护

光伏发电站接入配电网的控制保护摘要：近年来，经济发展带来的环境问题越来越严重。因此，中国主张进一步发展和应用新能源清洁能源。以风力和光伏为代表的新型发电技术发展迅速，能源问题得到有效改善。分散发电与大型电网相结合，可以节省更多资本和能源消耗，提高电力系统的灵活性和可靠性。本文主要分析了并网光伏电站的控制与保护。关键词：光伏发电站；配电网；控制；保护引言作为一个新的发电系统，光伏电站可以充分利用资源，安装在用户地点附近，高效地回收太阳能，并将安装功率低的电力转换为电能。当前光伏电站的普及速度非常快，并网光伏电站总数不断增加，导致配电网从原来的单供电结构转向多供电结构，对配电网的控制和保护提出了更高的要求。因此，配电网光伏发电机组运行状态控制保护配置方案的设计应充分考虑到配电网的控制保护配置方案，优化配电网的控制保护配置方案。1、光伏发电站对配电网控制保护的影响光伏电站通常通过电压不超过35kV的电网接入配电网。当发电能力占配电网总容量的很大一部分时，会影响配电网的短路电流，进而对常规配电网保护装置的稳定性构成威胁。并结合图1所示并网光伏发电的典型结构，分析了并网光伏发电对传统配电网控制和保护的影响。1.1改变继电保护范围当太多光伏电站接入配电网并将电能引入电网时，配电网的规则和保护范围就会减小，即光伏电站的电源接口可能导致电网保护范围发生变化。例如，如果光伏电站没有出现故障，那么在K2发生故障的情况下，必须通过R2保护装置的正确作用来消除故障电源。如果R2保护装置不起作用，则R3保护装置必须采取相应措施来解决故障。当PV2发电厂连接配电网时K2短路，流入日2保护装置的电流随PV2容量的增加而增加，流入日3保护装置的电流低于未连接PV2时，从而扩大R2保护装置的保护范围，减小R3保护装置的保护范围。1.2引发保护误动作配电网系统的继电保护装置通常不配备定向元件。当连接光伏电站的配电网系统出现故障，故障点位于光伏电站前面时，继电系统下游保护装置的电流因光伏电站的影响而增加。如果保护轴始终保持不变，就会导致光伏电站上游保护误操作。例如，如果光伏电站PV1连接到电源的BC部分，电源的AB部分K3发生故障，则PV1提供的反转故障电流将通过R2保护装置。由于大多数传统的电源保护装置没有方向分割组件，因此当PV1的容量足够大，超过R2保护装置的当前保护设置值时，反向故障电流可能会导致R2保护装置出现故障。1.3光伏发电站容量较小与配电网联网可能导致继电保护相关问题。在未来的开发过程中，只能调整和控制原有拓扑结构、当前电网规模和流向，以减少对继电保护的影响。1.4谐波与谐振问题并网光伏系统需要各种电力电子设备不断开关，容易在开关频率附近产生谐波。此外，光伏并网常用的最大功率点跟踪算法也产生谐波。电网中的多个谐波源也可能导致谐波共振出现更高的问题。谐波补偿技术和群控技术是电网谐波治理的两项新技术。分析了光伏发电设备产生的电流振动对低压配电网的影响，并以实际电网实例分析了其他非线性负荷与电网电压之间的相互作用。抑制谐波的方法应用于光伏并网系统的内部回路和并网控制策略。采用有源滤波器控制光伏并网谐波问题的方法经实验证明是有效的。研究了并网光伏逆变器的阻抗改造和谐波共振抑制。当变形阻抗足够强时，能有效抑制网络中高频谐波共振。2、优化光伏电站并网对配电网继电保护影响的对策2.1利用半导体材料光伏电站主要利用太阳能发电，规模大，安全可靠，正在建设中。主要采用半导体材料制造光接触，将太阳能转化为电能。该发电原理主要利用光伏效应建立半导体接触，直接转化为电能。但改造后光伏发电与常规火力发电和水电发电相比也存在明显不足。第一，尽管光伏发电可以在没有地理限制的更大范围内有效利用太阳能资源，但时间限制对光伏发电系统的稳定性有着重大影响。天黑后，世界上一半的地区无法使用太阳能发电。与热发电和水力发电相比，这一时间阶段对太阳能利用的稳定性影响很大。第二，太阳能虽然是一种永无止境的可再生资源，但在实际应用过程中却受到天气的极大影响。在阴雨天气，太阳能发电效率受到严重影响，太阳能发电也受到环境的影响。如果环境中污染物过多，空气的能见度就会下降，这也影响到太阳能发电的实际效果。第三，在太阳能网站建设过程中，虽然孤立的原材料没有消耗，发电和输电线路相对简单，但采用这种当地发电方式可能导致电力转换效率下降。虽然电力转换的功能可以通过周期性建设得到很大的提高，但与火力发电和水力发电相比仍有相当大的缺点。最后，电力系统在未来技术发展的过程中，可以采用更加灵活的接入模式，通过高频逆变器等发电机的各种接入，分析供电特性，有效保护配电网的传统空气循环，从而减少影响，提高运行的安全性和稳定性。2.2光伏接入配电网保护方案具体实施当前光伏并网系统采用孤岛检测策略，包括电压、电流、频率、相位等。，严格按照一定的时间间隔收集。变频器与光伏并网性能存在密切关系，因此控制器与逆变器之间的损耗可以忽略，光伏性能相当于并联网络之间的性能。因此，可以采取以下措施保护光伏接入配电网。（1）在等功率策略中，PV的性能基本上等同于用户端的负载消耗，即PV电源连接器不会向配电网传输电流。在这种情况下，如果线路短路了，只需判断是否有岛。（2）辅助策略，PV性能低于用户的负载负荷，即PV电源接口需要配电网提供给用户的性能。线路短路时，会降低用户的功耗，即光伏输出难以为用户提供足够的电源，导致电压或电流值发生重大变化。（3）在过渡功率策略中，光伏的性能也超过了用户的负荷负荷负荷，即通过光伏并网传输到配电网的部分电能。当线路处于短路状态时，PV的并网侧电流会立即增加，电流变化主要受故障点与线路起点之间的距离影响。距离越远，变化就越小。同时分散光伏系统通常分布在最大功率点，即输出功率达到最大值。如果短路故障发生后输出功率不能继续增加，增加并网电流将不可避免地导致并网电压下降。如果光伏发电机组的输出电压和电流发生变化，导致光伏发电机组连接侧的性能突然变化，则忽略这一点。2.3继电保护的配合并网发电系统的继电保护应与原用户配电网的继电保护相协调，应遵循以下基本原则:应通过功率设定值实现同一电源连接中头部和极限开关保护之间的协调；各种电源连接，如主电源与分支电路开关之间的保护，由时间码值协调；同一电源连接和总线(节点)两侧的开关保护应与特定功率方向或不同类型的保护相匹配。通过协调响应时间，可以确保保护动作的选择性，即分支电路故障不会导致主电路断电，发电系统故障也不会导致用户断电。并行网络点的保护由电源启动，所有生成端的保护由电源启动，确保在短路故障时继电器保护动作在不同功率方向上的正确性。结束语光伏电站接入配电网将改变配电网的结构，导致原有配电网保护配置失效，带来一系列安全防护问题。分析光伏并网影响下配电网的控制保护配置方案，有助于促进光伏电站的推广。综合运用上述保护措施，有效避免了工程对配电网系统的影响。参考文献：刘海涛.不同渗透率条件下的光伏电源并网对配电网电压偏差的影响[J].电气技术，2016(9)：47—50，58.刘清贵，晁勤，李育强，等.光伏系统对配电网电流保护影响分析[J].电气应用，2015(20)：22—26.王贤立，刘桂莲，江