CN109449982A - 含多个光伏微电网的配电网的运行维护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含多个光伏微电网的配电网的运行维护方法，属于配电网运行维护领域，以解决目前方法会给配电网和工作人员带来安全威胁的问题。包括建立含多个光伏微电网的配电网模型，配电网模型包括配网主干路、配网支路和光伏微电网支路，配网主干路、配网支路和光伏微电网支路均包括多个节点；在配电网模型的配网主干路和配网支路中的每个节点设置短路故障，在故障时记录各个节点的电压有效值并判断配电网模型的运行是否可靠；如果配电网模型运行不可靠，确定配电网模型中的配网主干路和配网支路中的节点出现短路故障时的运行维护方法；确定配电网模型对应的配电网现场的配网主干路和配网支路中的节点出现短路故障时的运行维护方法。
Description
技术领域
本发明涉及配电网运行维护技术领域，尤其涉及一种含多个光伏微电网的配电网的运行维护方法。
背景技术
随着光伏发电、风力发电等分布式能源的使用比例将逐步增加，越来越多的微电网接入配电网，传统配电网的运行维护方式已远远不能满足要求。微电网在不同时段内有不同的发电特性与用电特性，这导致其在接入配电网运行的过程中，会给原有配电网的稳定性带来影响。对于配电网来说，微电网并网运行时，功率流向可以从配电网流向微电网，也可以从微电网流向配电网。微电网的各项参数及配电网运行方式等因素，都会对配电网的功率流动产生影响。因此，微电网接入配电网对配电网的运行与控制带来了新的挑战，随着大量微电网接入配电网，探究含多个微电网的配电网的运行维护方式成为必然。
然而，目前在对含多个光伏微电网的配电网的运行维护方式的研究还比较欠缺，往往依靠一线工人的传统工作经验进行运维，这给配电网和工作人员都带来了极大的安全威胁。例如当配电网侧失电的时候，需要维修人员检修，这时光伏微电网还处于正常发电状态，向配电网侧送电，这时就会给配电网侧检修人员带来很大的安全威协。在光伏并网系统中，当配电网出现停电事故时，光伏微电网并网逆变器发电与配电网低压侧本地负载如果刚好出现功率相匹配时，容易出现自给自足的维持发电状态，从而危及检修人员安全。同样，当光伏微电网侧出现故障，需要人员检修的时候，而配电网侧还有电，这样配电网侧有可能会出现向本站反送电的情况，同样会给光伏微电网侧维修人员带来生命安全方面的隐患。
发明内容
本发明的目的是解决目前含多个光伏微电网的配电网的运行维护方法会给配电网和工作人员带来安全威胁的技术问题，提供一种含多个光伏微电网的配电网的运行维护方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种含多个光伏微电网的配电网的运行维护方法，其包括如下步骤：
步骤1，根据含多个光伏微电网的配电网的现场布局建立含多个光伏微电网的配电网模型，所述配电网模型包括配网主干路、配网支路和多个光伏微电网形成的光伏微电网支路，配网主干路、配网支路和光伏微电网支路均包括多个节点；检测配电网模型中的每个节点是否有效，如果配电网模型中的所有节点均有效，则执行步骤2；
步骤2，在配电网模型的配网主干路和配网支路中的每个节点设置短路故障，并在故障时记录各个节点的电压有效值，根据记录的各个节点的电压有效值判断配电网模型的运行是否可靠；如果配电网模型运行不可靠，则执行步骤3；
步骤3，对配电网模型中的每个节点出现短路故障时的运行维护方法进行运行仿真，确定配网主干路和配网支路中的节点出现短路故障时的运行维护方法；
步骤4，根据仿真结果确定配电网模型对应的配电网现场的配网主干路和配网支路中的节点出现短路故障时的运行维护方法。
可选地，所述步骤1中检测配电网模型中的每个节点是否有效，包括如下步骤：
步骤1.1，运行配电网模型，并记录配电网模型中的每个节点的电压有效值；
步骤1.2，判断各个节点的电压有效值是否满足国家标准GB12325－90《供电电压允许偏差》和国家电网公司企业标准Q/GDW 651-2011《电能质量评估技术导则》中的技术要求；
步骤1.3，如果所有节点的电压有效值均满足国家标准GB12325－90《供电电压允许偏差》和国家电网公司企业标准Q/GDW 651-2011《电能质量评估技术导则》中的技术要求，则确定配电网模型中的所有节点均有效。
可选地，所述步骤2中根据记录的各个节点的电压有效值判断配电网模型的运行是否可靠，包括如下步骤：
步骤2.1，判断所记录的各个节点的电压有效值是否满足国家标准GB12325 －90《供电电压允许偏差》和国家电网公司企业标准Q/GDW 651-2011《电能质量评估技术导则》中的技术要求；
步骤2.2，如果所记录的任一节点的电压有效值不满足国家标准GB12325－ 90《供电电压允许偏差》或国家电网公司企业标准Q/GDW 651-2011《电能质量评估技术导则》中的技术要求，则确定配电网模型的运行不可靠。
可选地，所述步骤3中确定配网主干路和配网支路中的节点出现短路故障时的运行维护方法，包括如下步骤：
步骤3.1，确定当配网主干路中的任一节点发生短路故障时的运行维护方法为：断开故障节点处的断路器，并切断故障节点及配网主干路上故障节点后面的节点所连接的光伏微电网；
步骤3.2，确定当配网支路中的任一节点发生短路故障时的运行维护方法为：断开故障节点处的断路器。
可选地，所述短路故障包括单相短路故障和三相短路故障。
本发明的有益效果是：
通过建立含多个光伏微电网的配电网模型，在配电网模型的配网主干路和配网支路中的每个节点设置短路故障及对配电网模型中的每个节点出现短路故障时的运行维护方法进行运行仿真确定短路故障时的运行维护方法，提供了一种含多个微电网的配电网运行维护方法，填补了行业空缺，为工作人员在应对含多个光伏微电网的配电网故障提供了一套准确、可循的运维准则，有助于保障电网供电安全和维护人员的生命安全，避免在含多个光伏微电网的配电网出现故障时会给配电网和工作人员都带来极大安全威胁的问题，能够减少生命和财产损失。
附图说明
图1是本发明建立的配电网模型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步地详细描述。
本实施例中的含多个光伏微电网的配电网的运行维护方法包括如下步骤1 至步骤4：
步骤1，根据含多个光伏微电网的配电网的现场布局建立含多个光伏微电网的配电网模型，所述配电网模型包括配网主干路、配网支路和多个光伏微电网形成的光伏微电网支路，配网主干路、配网支路和光伏微电网支路均包括多个节点；检测配电网模型中的每个节点是否有效，如果配电网模型中的所有节点均有效，则执行步骤2。如果配电网模型中的任一节点不有效，则重新建立配电网模型，直至配电网模型中的所有节点均有效。
其中，配电网模型还包括电源，电源用于为配网主干路、配网支路和光伏微电网支路供电。如图1所示，配电网模型中，电源与配网主干路连接，配网支路和光伏微电网支路均与配网主干路连接。具体在搭建配电网模型时，可以在PSCAD等仿真软件中实现。配网主干路、配网支路中的节点为IEEE节点，光伏微电网支路中的节点为光伏阵列模型。在建立配电网模型时，对于配网主干路、配网支路和光伏微电网支路中的具体结构组成，应该根据配电网的现场布局进行设置，以确保与现场布局一致，使得后续提出的运行维护方法能够适用于配电网现场场景。具体地，配电网模型主要由主网侧供给电源、配网线路、配网负荷三大块构成。电源采用PSCAD内置三相电压源进行设置，具体参数设置根据现场布局而定如设置电压输出基准为35kV等。
步骤2，在配电网模型的配网主干路和配网支路中的每个节点设置短路故障，并在故障时记录各个节点的电压有效值，根据记录的各个节点的电压有效值判断配电网模型的运行是否可靠；如果配电网模型运行不可靠，则执行步骤3。
经过测试可知，配网主干路和配网支路中的任一节点处不论是发生单相短路故障还是三相短路故障，配电网模型中的其它各节点的电压电流最大偏移值都超出限定标准，从而导致配电网模型的运行不可靠。
步骤3，对配电网模型中的每个节点出现短路故障时的运行维护方法进行运行仿真，确定配网主干路和配网支路中的节点出现短路故障时的运行维护方法。
其中，在对配电网模型中的每个节点出现短路故障时的运行维护方法进行运行仿真时，是对每个节点的短路故障尝试不同的运行维护方法，以确定对配电网模型影响最小的运行维护方法，作为配网主干路和配网支路中的节点出现短路故障时的运行维护方法。具体在进行仿真时，也可以在PSCAD等仿真软件中实现。
步骤4，根据仿真结果确定配电网模型对应的配电网现场的配网主干路和配网支路中的节点出现短路故障时的运行维护方法。
具体地，本实施例将步骤3中在配电网模型中确定的配网主干路和配网支路中的节点出现短路故障时的运行维护方法，作为配电网现场的配网主干路和配网支路中的节点出现短路故障时的运行维护方法。
在该实施例中，所述步骤1中检测配电网模型中的每个节点是否有效包括如下步骤1.1至步骤1.3：
步骤1.1，运行配电网模型，并记录配电网模型中的每个节点的电压有效值；
步骤1.2，判断各个节点的电压有效值是否满足国家标准GB12325－90《供电电压允许偏差》和国家电网公司企业标准Q/GDW 651-2011《电能质量评估技术导则》中的技术要求；
步骤1.3，如果所有节点的电压有效值均满足国家标准GB12325－90《供电电压允许偏差》和国家电网公司企业标准Q/GDW 651-2011《电能质量评估技术导则》中的技术要求，则确定配电网模型中的所有节点均有效。
在该实施例中，所述步骤2中根据记录的各个节点的电压有效值判断配电网模型的运行是否可靠，包括如下步骤2.1和步骤2.2：
步骤2.1，判断所记录的各个节点的电压有效值是否满足国家标准GB12325 －90《供电电压允许偏差》和国家电网公司企业标准Q/GDW 651-2011《电能质量评估技术导则》中的技术要求；
步骤2.2，如果所记录的任一节点的电压有效值不满足国家标准GB12325－ 90《供电电压允许偏差》或国家电网公司企业标准Q/GDW 651-2011《电能质量评估技术导则》中的技术要求，则确定配电网模型的运行不可靠。
在该实施例中，所述步骤3中确定配网主干路和配网支路中的节点出现短路故障时的运行维护方法，包括如下步骤3.1和步骤3.2：
步骤3.1，确定当配网主干路中的任一节点发生短路故障时的运行维护方法为：断开故障节点处的断路器，并切断故障节点及配网主干路上故障节点后面的节点所连接的光伏微电网。也就是说，当配网主干路中的任一节点发生短路故障时的运行维护方法为：断开故障节点处的断路器，切断与故障节点连接的光伏微电网，切断配网主干路上故障节点后面的节点所连接的光伏微电网。
当配网主干路中的任一节点发生短路故障时，通过断开故障节点处的断路器，并切断故障节点及配网主干路上故障节点后面的节点所连接的光伏微电网，能够不影响配电网其它负荷的供电稳定性。此时，由于切除故障将影响到配电网的电源通过配电网线路向光伏微电网支路的内部负荷供电，因此，光伏微电网支路将进入孤网运行状态。此种运行维护方法能够减小负荷断电影响范围，保证光伏微电网的内部负荷供电的安全可靠。
步骤3.2，确定当配网支路中的任一节点发生短路故障时的运行维护方法为：断开故障节点处的断路器。通过如此设置，能够使切除故障范围最小，保障系统最大区供电安全，剩余部分仍可以正常运行。按照该运行维护方法处理后，上游节点在故障切除后恢复稳定供电，光伏微电网仍正常并网运行，不进入孤岛运行状态，其内部负荷供电稳定。
其中，上述短路故障包括单相短路故障和三相短路故障。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。尽管本文较多地使用了配电网干路、支路、电气节点、断路器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (5)
1.一种含多个光伏微电网的配电网的运行维护方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，根据含多个光伏微电网的配电网的现场布局建立含多个光伏微电网的配电网模型，所述配电网模型包括配网主干路、配网支路和多个光伏微电网形成的光伏微电网支路，配网主干路、配网支路和光伏微电网支路均包括多个节点；检测配电网模型中的每个节点是否有效，如果配电网模型中的所有节点均有效，则执行步骤2；
步骤2，在配电网模型的配网主干路和配网支路中的每个节点设置短路故障，并在故障时记录各个节点的电压有效值，根据记录的各个节点的电压有效值判断配电网模型的运行是否可靠；如果配电网模型运行不可靠，则执行步骤3；
步骤3，对配电网模型中的每个节点出现短路故障时的运行维护方法进行运行仿真，确定配网主干路和配网支路中的节点出现短路故障时的运行维护方法；
步骤4，根据仿真结果确定配电网模型对应的配电网现场的配网主干路和配网支路中的节点出现短路故障时的运行维护方法。
2.根据权利要求1所述的运行维护方法，其特征在于，所述步骤1中检测配电网模型中的每个节点是否有效，包括如下步骤：
步骤1.1，运行配电网模型，并记录配电网模型中的每个节点的电压有效值；
步骤1.2，判断各个节点的电压有效值是否满足国家标准GB12325－90《供电电压允许偏差》和国家电网公司企业标准Q/GDW 651-2011《电能质量评估技术导则》中的技术要求；
步骤1.3，如果所有节点的电压有效值均满足国家标准GB12325－90《供电电压允许偏差》和国家电网公司企业标准Q/GDW 651-2011《电能质量评估技术导则》中的技术要求，则确定配电网模型中的所有节点均有效。
3.根据权利要求1所述的运行维护方法，其特征在于，所述步骤2中根据记录的各个节点的电压有效值判断配电网模型的运行是否可靠，包括如下步骤：
步骤2.1，判断所记录的各个节点的电压有效值是否满足国家标准GB12325－90《供电电压允许偏差》和国家电网公司企业标准Q/GDW 651-2011《电能质量评估技术导则》中的技术要求；
步骤2.2，如果所记录的任一节点的电压有效值不满足国家标准GB12325－90《供电电压允许偏差》或国家电网公司企业标准Q/GDW 651-2011《电能质量评估技术导则》中的技术要求，则确定配电网模型的运行不可靠。
4.根据权利要求1所述的运行维护方法，其特征在于，所述步骤3中确定配网主干路和配网支路中的节点出现短路故障时的运行维护方法，包括如下步骤：
步骤3.1，确定当配网主干路中的任一节点发生短路故障时的运行维护方法为：断开故障节点处的断路器，并切断故障节点及配网主干路上故障节点后面的节点所连接的光伏微电网；
步骤3.2，确定当配网支路中的任一节点发生短路故障时的运行维护方法为：断开故障节点处的断路器。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的运行维护方法，其特征在于，所述短路故障包括单相短路故障和三相短路故障。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190308 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |