АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ АВТОНОМНОЙ РАБОТЫ УЧАСТКОВ СЕТИ SMART GRID 0,4 кВ

Проанализированы методы, влияющие на режим автономной работы участков сети с распределенными источниками электроэнергии (распределенной генерацией), подключение которых к энергосистеме осуществляется посредством специальных распределенных инверторов. Выявлены причины, по  которым автономная  работа является нежелательной; рассмотрены последствия автономно-несинхронной работы участков сети при изоляции. Эти проблемы характерны для современных электрических распределительных сетей Smart Grid. Для выявления изолированного режима использовали пассивные и активные методы. Пассивные методы – это только наблюдение за напряжением и/или частотой в точке общего присоединения, и если измеряемые величины выходят за установленные пределы, инвертор отключается. Несмотря на свою простоту, пассивные методы не могут обеспечить выявление изолированного режима, особенно в тех случаях, когда количество распределенной выработки электроэнергии равняется нагрузке потенциально изолированного участка сети. Активные методы предполагают воздействие со стороны инвертора на сеть с тем, чтобы выявить отклонение от нормальных параметров режима в точке общего присоединения. Такие методы помогают лучше выявлять изолированный режим, но их использование снижает качество работы энергосистемы.

Отмечено, что распознание режима автономной работы участков сети, по существу без нулевой зоны необнаружения, возможно только с использованием эффективных антиизолирующих схем, таких как подключение к отключенному сегменту сети батареи конденсаторов. При необходимости обеспечения повышенной живучести и бесперебойности электроснабжения рекомендуется предусматривать в инверторах для источников распределенной генерации блокировки функции обнаружения автономной работы.

1. Bower, W. Evaluation of Islanding Detection Methods for Utility-Interactive Inverters in Photovoltaic Systems / W. Bower, M. Ropp; Sandia National Laboratories, Operated for the United States Department of Energy by Sandia Corporation. – USA, 2002. – 60 p.

2. Повышение живучести комплекса электротехнического оборудования участков сети Smart Grid на основе применения активных фильтров / В. Ф. Сивокобыленко [и др.] // Наукові праці Донецького нац. техн. ун-ту. Сер. Електротехніка і енергетика. – 2014. – № 1 (16). – С. 198–205.

3. Ropp, M. Design Issues for Grid-Connected Photovoltaic Systems: Ph.D. Dissertation. – Atlanta, Georgia Institute of Technology, 1998.

4. Ropp, M. E. Determining the Relative Effectiveness of Islanding Prevention Techniques Using Phase Criteria and Non-Detection Zones / M. E. Ropp [and others] // IEEE Transactions on Energy Conversion. – 2000. – Vol. 15, No 3. – P. 290–296.

5. Mahat, P. Review of Islanding Detection Methods for Distributed Generation / P. Mahat, Z. Chen, B. Bak-Jensen // 3rd International Conference on Deregulation and Restructuring and Power Technologies, DRPT 2008. – Nanjing; China, 2008. – P. 2743–2748.

6. Determining the Sufficiency of Standard Protective Relaying for Islanding Prevention in Grid-connected PV Systems / M. Begovic [et al.] // Proceedings of the 2nd World Conference and Exhibition on Photovoltaic Solar Energy Conversion. Congress Center, Vienna, Austria, 6–10 july 1998. – Vienna, 1998. – P. 2519–2524.

7. Kobayashi, H. Statistical Evaluation of Optimum Islanding Preventing Method for Utility Interactive Small Scale Dispersed PV Systems / H. Kobayashi, K. Takigawa // Proceedings of the First IEEE World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, 1994. – Vol. 1. – P. 1085–1088.

8. IEEE Recommended Practice for Utility Interface of Photovoltaic (PV) Systems, Sponsored by IEEE Standards Coordinating Committee 21 on Photovoltaics, IEEE Std. 929–2000, Published by the IEEE. – New York. NY, 2000.

9. Analysis of Active Islanding Detection Methods for Grid-Connected Microinverters for Renewable Energy Processing / C. L. Trujillo [et al.] // Applied Energy. – 2010. – No 87 (11). – Р. 3591–3605.

10. Lopes, L. A. C. Performance Assessment of Active Frequency Drifting Islanding Detection Methods / L. A. C. Lopes, H. Sun // IEEE Transactions on Energy Conversion. – 2006. – No 21 (1). – Р. 171–180.

11. Liu, F. Analysis and Optimization of Active Frequency Drift Islanding Detection Method / F. Liu, Y. Kang, S. Duan // Proc. of the 22nd Annual IEEE Applied Power Electronics Conference APEC 2007. – United States, 2007. – P. 1379–1384.