【摘要】：中小容量逆變型分布式電源(IIDG)分散接入使傳統(tǒng)單源中壓配電網(wǎng)變?yōu)槎嘣淳W(wǎng)絡(luò),常規(guī)過(guò)電流保護(hù)難以適用,且基于電力電子接口的分布式電源外輸出特性和故障暫態(tài)特性與同步發(fā)電機(jī)相比存在明顯差異。為此,提出了適用于有功/無(wú)功解耦控制(PQ控制)IIDG的等值模型,該模型能夠準(zhǔn)確刻畫出具備低電壓穿越能力IIDG的電流輸出特性和故障暫態(tài)特性。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)研究饋線公共聯(lián)接點(diǎn)(PCC)正序電壓計(jì)算值的分布特征,在PCC線路兩側(cè)無(wú)需增加額外設(shè)備的原則下,提出了適用于高滲透率IIDG分散靈活接入的配電網(wǎng)全線速動(dòng)雙端縱聯(lián)保護(hù)方案,降低了多端保護(hù)對(duì)縱聯(lián)通道的需求,提高了電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性。最后,通過(guò)PSCAD/EMTDC驗(yàn)證了所提等值模型的準(zhǔn)確性以及保護(hù)方案的有效性。仿真結(jié)果表明,由該等值模型所獲取的IIDG電流的最大相對(duì)計(jì)算誤差≤5%,且所提保護(hù)方案不受IIDG出力、故障類型、故障位置等因素的影響。
【圖文】：

1所示。圖1中，iabc和uabc分別為IIDG輸出的三相電流和PCC處的三相電壓；R、L分別為連接IIDG與電網(wǎng)的電阻和電感；PWM為脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。1.3IIDG等值模型由PQ控制策略可得到IIDG電流通用相量IIDGI與PCC正序電壓通用相量pccU之間的關(guān)系，如圖2所示。故障情況下，IIDG主要輸出感性無(wú)功，即IIDGI滯后于pccU。此時(shí)IIDG的a相電流時(shí)域瞬時(shí)值為aIIDG0iIcost(4)式中：ω為電網(wǎng)角頻率；IIIDG和α0分別為通用相量IIDGI的幅值和初始相位。通過(guò)三角函數(shù)變換，ia可表示為圖1IIDG在正常和低壓穿越運(yùn)行條件下的控制框圖Fig.1ControldiagramofIIDGforbothnormalandLVRToperationconditions圖2IIDG輸出電流與并網(wǎng)點(diǎn)電壓Fig.2IIDGoutputcurrentandthevoltageatPCCaIIDG000IIDG.0IIDG.0cos()cossindqiItItIt(5)式中0為PCC電壓通用相量的初始相位。IIDG輸出三相對(duì)稱電流，b、c兩相的電流瞬時(shí)值ib、ic可由式(5)得到。聯(lián)立式(4)、(5)可得22IIDGIIDG.dIIDG.q0III(6)其中，α0的表達(dá)式為IIDG.0IIDG.0022IIDG.IIDG.cossinarccosdqdqIIII(7)考慮到由式(7)解得的α0存在正負(fù)2個(gè)解，進(jìn)一步地，根據(jù)圖2的相量關(guān)系可得0IIDG.IIDG.0argjdqII(8)式中arg(·)表示求復(fù)數(shù)的幅角。正常運(yùn)行時(shí)，若IIDG處于功率因素超前的運(yùn)行狀態(tài)下，同樣可以得到以上的電流表達(dá)式。由式(3)、(5)、(6)可知，IIDGI與PCC正序電壓的幅值和相位密切相關(guān)，故IIDG可以視為一個(gè)受PCC正序電壓控制的電流源模型，即IIDGPCCI=f(U)，如圖3所示。圖3中，Eeq和Zeq分別為系統(tǒng)等值電勢(shì)和等值阻抗；PLL為鎖相環(huán)。

電感；PWM為脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。1.3IIDG等值模型由PQ控制策略可得到IIDG電流通用相量IIDGI與PCC正序電壓通用相量pccU之間的關(guān)系，如圖2所示。故障情況下，IIDG主要輸出感性無(wú)功，即IIDGI滯后于pccU。此時(shí)IIDG的a相電流時(shí)域瞬時(shí)值為aIIDG0iIcost(4)式中：ω為電網(wǎng)角頻率；IIIDG和α0分別為通用相量IIDGI的幅值和初始相位。通過(guò)三角函數(shù)變換，ia可表示為圖1IIDG在正常和低壓穿越運(yùn)行條件下的控制框圖Fig.1ControldiagramofIIDGforbothnormalandLVRToperationconditions圖2IIDG輸出電流與并網(wǎng)點(diǎn)電壓Fig.2IIDGoutputcurrentandthevoltageatPCCaIIDG000IIDG.0IIDG.0cos()cossindqiItItIt(5)式中0為PCC電壓通用相量的初始相位。IIDG輸出三相對(duì)稱電流，b、c兩相的電流瞬時(shí)值ib、ic可由式(5)得到。聯(lián)立式(4)、(5)可得22IIDGIIDG.dIIDG.q0III(6)其中，α0的表達(dá)式為IIDG.0IIDG.0022IIDG.IIDG.cossinarccosdqdqIIII(7)考慮到由式(7)解得的α0存在正負(fù)2個(gè)解，進(jìn)一步地，根據(jù)圖2的相量關(guān)系可得0IIDG.IIDG.0argjdqII(8)式中arg(·)表示求復(fù)數(shù)的幅角。正常運(yùn)行時(shí)，，若IIDG處于功率因素超前的運(yùn)行狀態(tài)下，同樣可以得到以上的電流表達(dá)式。由式(3)、(5)、(6)可知，IIDGI與PCC正序電壓的幅值和相位密切相關(guān)，故IIDG可以視為一個(gè)受PCC正序電壓控制的電流源模型，即IIDGPCCI=f(U)，如圖3所示。圖3中，Eeq和Zeq分別為系統(tǒng)等值電勢(shì)和等值阻抗；PLL為鎖相環(huán)。

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