[發明專利]分布式電源接入下變壓器中性點接地方法

在審

• 申請號: 202210095779.4
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114498631A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 雷雨;崔秋實;何潛;孫曉勇;孫越
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;重慶大學;國網重慶市電力公司;重慶大學溧陽智慧城市研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/46;H02H7/04
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 潘銀虎

本發明提供了一種分布式電源接入下變壓器中性點接地方法。變壓器中性點不接地，所述方法包括以下步驟：根據分布式電源的類型和發生故障的類型，選擇計算模型；確定變壓器安全運行的暫穩態條件；根據所述計算模型和所述暫穩態條件，確定分布式電源接入電網的容量。在分布式電源接入電網的容量大于所述確定容量的情況下，將變壓器中心點從不接地轉換成接地。本發明能夠確定出分布式電源接入的容量限制，保障了電網的運行安全，避免了不接地變壓器中性點電壓過高導致的間隙擊穿造成的損失；本發明能夠為分布式電源接入點變壓器中性點運行方式提供決策參考；本發明能夠降低變壓器投資、運行成本，減少因故障處置不恰當帶來的直接或者間接經濟損失。

技術領域

本發明涉及變壓器領域，具體來講，涉及一種分布式電源接入下變壓器中性點接地方法和發生故障下分布式電源接入電網容量的確定方法。

背景技術

當前有大量的各種類以及各種容量的分布電源從用戶端接入電網中，分布式發電系統發電規模相對較小，布點分散一般分布在用戶附近，獨立輸出電能可孤網運行也可以并網運行。系統內電源與分布式發電相結合可以節省投資、降低能耗、提高電力系統可靠性和靈活性。但是分布式電源同樣也會帶來很多問題，例如對配網中系統的網損產生影響，對電能質量以及系統的可靠性產生影響。

分布式電源對系統的影響主要體現在：無源用戶端的變壓器中性點一般選擇不接地，這樣當系統發生單相接地時，各相間電壓大小和相位保持不變；三相系統的平衡沒有遭到破壞，因此在短時間內可以繼續運行；同時如果所有用戶端不管有源無源變壓器都接地的話，會起到一個分流的作用，使零序保護的靈敏性大大降低。但是同樣有一個問題就是當發生接地短路故障時，不接地變壓器的中性點電壓會發生驟升，一旦電壓超過了保護的限度，這對變壓器以及配網來說都是一個比較大的危害。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。例如，本發明的目的之一在于：在分布式電源接入電網時避免不接地變壓器中性點電壓的超過保護限度。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種發生故障下分布式電源接入電網容量的確定方法。

其中，變壓器中性點不接地，所述方法可包括以下步驟：根據分布式電源的類型和發生故障的類型，選擇計算模型；確定變壓器安全運行的暫穩態條件；根據所述計算模型和所述暫穩態條件，確定分布式電源接入電網的容量。

進一步地，在所述分布式電源為逆變型和故障為單相故障的情況下，所述計算模型包括第一模型，第一模型包括：

其中，U_NO為變壓器中性點電壓，P_DG為接入的分布式電源的容量，P_L為本地負荷的有功需求，U_N為分布式電源并網運行的電壓。

進一步地，在所述分布式電源為逆變型和故障為兩相故障的情況下，所述計算模型包括第二模型，第二模型包括：

其中，U_f(0)為故障點零序電壓，其等于變壓器中性點電壓，I_DG為逆變型分布式電源發出的電流，Z_L(1)為本地負荷的正序阻抗。

進一步地，在所述分布式電源為旋轉型和故障為單相故障的情況下，所述計算模型包括第三模型，第三模型包括：

其中，U_f(0)為故障點零序電壓，P_DG為接入的分布式電源的容量，P_L為本地負荷的有功需求，U_N為分布式電源并網運行的電壓。

進一步地，在所述分布式電源為旋轉型和故障為兩相故障的情況下，所述計算模型包括第四模型，第四模型包括：