分布式发电广域保护控制系统中孤岛划分算法的研究

随着可再生能源的推广,分布式发电(Distributed Generation,DG)已成为一种重要的电力电源形式。大量的DG并网使配电网的结构和运行方式发生了很大的变化,原先的保护控制体系越来越难以适应。目前,国内外现行的DG并网运行规程大都是考虑了DG并网不影响原有的配电网保护控制系统正常工作的原则提出的,例如:要求DG不能主动参与调压;当配电网发生故障时,DG必须迅速退出配电网以保证配电网继电保护正确动作等等。这种方式虽然最大限度地保证了电力系统的安全性,却在一定程度上局限甚至破坏了DG的正常运行,损害了DG发电商的利益,不利于分布式发电技术的发展。 本文围绕如何在DG接入条件下有效地保护控制配电网这一问题展开研究。首先分析了传统的配电网保护控制系统在DG接入时受到的各种影响,总结了现有的DG保护控制措施。然后提出了分布式发电广域保护控制系统的概念,利用区域配电网多个采样点的实时数据设计保护控制方案,从原理上解决了传统保护控制方式的诸多难题,详细研究了该系统的功能原理及其实现方式。在此基础上,重点研究了其中的孤岛紧急控制功能,提出了孤岛动态划分的思想,详细介绍了孤岛划分的原则、策略及算法。最后讨论了孤岛划分算法的实现,介绍了算法中涉及的数据结构、参数提取及数学变换等问题,并通过实例验证了算法的可行性。 本文提出的分布式发电广域保护控制系统以及孤岛划分算法既有利于充分发挥分布式发电的积极作用,又同时避免分布式发电对电力系统稳定和安全的不利影响,可以使电力系统更加高效、可靠地运行。