含分布式电源配电网的继电保护策略研究

发布时间：2017-10-20 14:02

  本文关键词：含分布式电源配电网的继电保护策略研究

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【摘要】：随着分布式发电技术的不断发展,越来越多的分布式电源(distributed generation,DG)接入配电网中,DG的接入将改变配电网的运行特性,进而影响传统电流保护的正常运行。本文针对含DG配电网的继电保护策略开展研究。首先,本文分析了含DG的配电网继电保护方案的研究现状以及DG接入的技术要求,对传统配电网电流保护的原理、整定方法以及自动重合闸做了研究,推导出了DG对电流保护产生影响的公式,并通过了仿真实验验证。其次,保护方案一把低电压保护融入到电流保护中,通过二者的配合来保护含DG的配电网。针对DG从线路接入的情况,提出限制接入容量来保证故障可靠切除,提出了DG准入容量的计算方法和此种接入方式下低电压保护和电流保护的配合方案；针对逆变型DG从母线接入的情况,从速动性和可靠性方面考虑提出了一种配电网保护的改进方案,上游线路新增反向低电压保护装置,下游线路提出改进整定计算方法,并用MATLAB仿真软件验证了保护方案的可靠性。最后,保护方案二探讨了距离保护用于含DG配电网中的可行性,指出其首要问题为：短路点的过渡电阻会影响阻抗的测量精度。为解决这一问题,本文提出一种可以消除短路点过渡电阻影响的算法,并进行了MATLAB仿真实验,结果表明,计算值与实际值相比,误差小,精度高。本文提出的两种新的保护方案都基于本地信息,原理简单,所需的信息量少,简单可靠,适用性强,满足现阶段DG接入对配电网保护的要求。
【关键词】：配电网 分布式电源 电流保护 距离保护 过渡电阻
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM77
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题的背景及其研究意义9-10
• 1.2 含DG的配电网保护方案的研究现状10-12
• 1.3 本文的主要工作12-14
• 第2章 DG的分类和技术要求14-25
• 2.1 新能源和DG的定义14-15
• 2.2 DG的特点15-16
• 2.3 DG的分类及其影响16-20
• 2.3.1 光伏发电机组16-17
• 2.3.2 风力发电机组17-18
• 2.3.3 潮汐发电18
• 2.3.4 微型燃汽轮机18-19
• 2.3.5 燃料电池19-20
• 2.4 DG接入的技术要求20-24
• 2.4.1 技术标准要求20-22
• 2.4.2 常用的DG接入方式22-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 DG对配电网电流保护影响的研究25-42
• 3.1 配网系统电流保护的研究25-30
• 3.1.1 无时限电流速断保护(电流保护第Ⅰ段)25-26
• 3.1.2 限时电流速断保护(电流保护第Ⅱ段)26-28
• 3.1.3 定时限过电流保护(电流保护第Ⅲ段)28-30
• 3.1.4 自动重合闸30
• 3.2 短路点位置变化后的短路电流分析30-33
• 3.2.1 短路点位于DG上游30-31
• 3.2.2 短路点位于DG下游31-33
• 3.2.3 短路点位于DG的相邻支路33
• 3.3 计算电流保护的整定值33-38
• 3.3.1 计算各段线路保护第Ⅰ段的整定值36
• 3.3.2 每段线路保护第Ⅱ段整定值的计算36
• 3.3.3 计算两相短路时的电流值36-38
• 3.4 仿真验证DG对电流保护的影响38-40
• 3.4.1 短路点位于DG上游的仿真实验38-39
• 3.4.2 短路点位于DG下游的仿真实验39-40
• 3.4.3 与DG相邻的支路上的f_3点短路时的仿真40
• 3.5 本章小结40-42
• 第4章 两种改进的含有DG的配电网保护方案42-64
• 4.1 基于电流保护的改进方案42-52
• 4.1.1 保护方案概述42-44
• 4.1.2 计算DG的准入容量44-47
• 4.1.3 含逆变型DG的配电网电流保护整定方法47-48
• 4.1.4 反方向电压速断保护48
• 4.1.5 实例分析与验证48-52
• 4.2 距离保护的应用52-63
• 4.2.1 距离保护的整定计算52-53
• 4.2.2 距离保护的仿真研究53-54
• 4.2.3 特殊问题的分析及解决方法54-63
• 4.3 本章小结63-64
• 第5章 总结与展望64-66
• 5.1 结论64-65
• 5.2 展望65-66
• 参考文献66-71
• 致谢71-72
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文72

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