分布式电源接地.docx

课题1：分布式电源接入配电网的接地方式研究
本课题研究在现有接地方式下，不同类型的分布式电源直接接入配电网或经变压器接入配电网的接地技术，探讨不同接地技术的故障特征及对现有保护的影响。
为便于分析，根据产生电能原理的不同把DG分为两类：各电压等级的传导
DG并网有可能导致接地故障时本电压等级的保护未感受到故障，而上一电压等级的保护感受到故障而动作，即接地故障时电压等级的传导。以下图所示为例：
第一种情况是位置①发生单相接地故障。该故障区域不属配电线路，而是DG上传电力的线路，光伏发电系统中这段线路通常直接暴露在户外，环境相对恶劣，有一定的故障几率。 DG的并网断路器一般装设在靠近配电母线侧（即图5中“DG出口断路器位置”），位置①发生单相接地故障时，保护系统正确的动作方式应当是DG的出口断路器跳闸，切断自身供电。
但DG出口断路器在①的下游，位置①不属其保护范围；而光伏发电用逆变装置自身的内置保护（即图5中“DG保护内置”），由于面对的是一种IT 系统的接地形式，位置①的接地故障无法形成有效的短路电流回路，逆变装置自身的内置保护也不会动作；而对于变压器高压侧的保护装置来说，在位置①发生接地故障，等同于TN系统的单相接地，会形成故障回路，产生一个较大的短路电流Id，会使变压器低压侧出线的接地故障保护动作，切断了整个低压系统供电，致使故障扩大。第二种情况是位置②发生单相接地故障。该故障区域位于 TN - S 系统的配电线路上，TN系统的接地故障保护会切断该线路供电，但对于IT形式供电的DG来说，单相接地故障仍无法构成短路电流回路，逆变器内置的保护检测不出故障，会继续空载运行。
（5）不同并网变压器接地方式下发生单相接地故障时对保护的影响
网络故障时 DG提供的故障电流可能会降低所在线路接单相接地保护的检测电流值,这将影响保护的灵敏度并可能因流过保护的故障电流达不到动作值而不能启动。有研究表明，只有在检测到故障时切除所有 DG 才能确保电流保护正确动作于故障，为改进这一缺点，可以广域电流差动保护通过各相邻保护之间的信息交换实现分散式的主、后备电流差动保护。而大量的配电网短路故障是高阻抗接地故障，故障时电流增长不显著，接地点产生的高频信号将由故障点向整个电网传播，难以识别包括高阻接地在内的配网短路故障。
（6）DG 并网情况下配电网单相接地线路相电流故障分量特点
在DG并网时，其选择的接地方式将会影响到供电可靠性、继电保护配置、过电压、绝缘水平等，因此，选择适合的接地方式对于保证DG并网后安全稳定运行，避免与现有配电系统的运行产生冲突，都有着十分重要的意义。（目的和意义）
当前世界范围内，对分布式电源接入配电网络的研究多侧重于完成并网或上传电能，合理配置网络结构、控制系统潮流以达到削峰填谷、降低网损等目的，而对于DG接入配电网络接地形式的研究少有涉及。现阶段DG的容量都比较小，建设比较分散，大都在380V的低压配电网或35 kV以下的中压配电网并网，对DG的接地方式应根据电压等级分别考虑。
根据IEC/TC64标准的规定，低压（380V）配电系统的接线方式分为TN、TT和IT三种，并延伸出TN-C、TN-S、TN-C-S。在我国，主要是TN型接线。DG施工者对于低压TN系统、TT系统或IT系统这三类不同接地形式的选择随意性大，没有固