Regionalized Zero-sequence Protection for Low-resistance Grounded System with Distributed Generator

QIAO Yida; WU Hongbin; WU Tonghua; LI Xindong; HOU Xiaofan

doi:10.7500/AEPS20220601002

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Regionalized Zero-sequence Protection for Low-resistance Grounded System with Distributed Generator

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Regionalized Zero-sequence Protection for Low-resistance Grounded System with Distributed Generator
- Automation of Electric Power Systems Vol. 47, Issue 10, Pages: 186-194(2023)
- 作者机构：
  
  1.新能源利用与节能安徽省重点实验室(合肥工业大学),安徽省合肥市 230009
  2.南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司),江苏省南京市 211106
  3.河海大学能源与电气学院,江苏省南京市 210098
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the Regional Innovation and Development Joint Fund of National Natural Science Foundation of China(U19A20106)
- DOI：10.7500/AEPS20220601002
  CLC：
- Received：01 June 2022，
  
  Revised：2022-10-26，
  
  Published Online：05 January 2023，
  
  Published：25 May 2023
- 稿件说明：
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乔一达,吴红斌,吴通华等.含分布式电源的小电阻接地系统分区域零序保护[J].电力系统自动化,2023,47(10):186-194.

QIAO Yida,WU Hongbin,WU Tonghua,et al.Regionalized Zero-sequence Protection for Low-resistance Grounded System with Distributed Generator[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(10):186-194.
乔一达,吴红斌,吴通华等.含分布式电源的小电阻接地系统分区域零序保护[J].电力系统自动化,2023,47(10):186-194. DOI： 10.7500/AEPS20220601002.

QIAO Yida,WU Hongbin,WU Tonghua,et al.Regionalized Zero-sequence Protection for Low-resistance Grounded System with Distributed Generator[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(10):186-194. DOI： 10.7500/AEPS20220601002.

摘要

小电阻接地系统中并网分布式电源的网侧中性点采用小电阻接地方式能够减小孤岛系统带故障运行时的过电压，也改变了原有小电阻接地系统的单相接地故障特征，导致现有的高阻接地故障保护方案不适用。文中分析了主网和分布式电源均采用中性点经小电阻接地的配电系统的单相接地故障特性，根据故障线路和非故障线路的零序电流幅值和相位特征将线路划分为两个区域，区域1为各中性点之间连接的线路，区域2为除各中性点连接线路以外的线路，并提出基于零序相位差动保护和零序电流幅值比保护的分区域零序保护方案。最后，利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型，通过对低阻接地故障、线性高阻接地故障和非线性高阻接地故障进行仿真，验证了保护方案的正确性。

Abstract

In the low-resistance grounded system

the grid-side neutral point of the grid-connected distributed generator (DG) adopts the low-resistance grounding method

which can reduce the over-voltage of island system during the fault operation and change the single-phase grounding fault characteristics of the original low-resistance grounded system. Therefore

the existing high-resistance grounding fault protection scheme is not applicable. This paper analyzes the single-phase grounding fault characteristics of the distribution system in which the neutral points of both main grid and DG are grounded with low resistance. According to the zero-sequence current amplitude and phase characteristics of faulty lines and non-faulty lines

the lines are divided into two regions. Zone 1 includes the line connecting the neutral points

and zone 2 includes the lines except for connecting the neutral points. A regionalized zero-sequence protection scheme based on zero-sequence phase differential protection and zero-sequence current amplitude ratio protection is proposed. Finally

MATLAB/Simulink is used to build the simulation model. The accuracy of the proposed protection scheme is verified by the simulation of the low-impedance grounding faults

linear high-impedance grounding faults

and non-linear high-impedance grounding faults.

关键词

Keywords

references

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