新能源集中接入对电网保护影响分析及应对策略研究
发布时间：2021-01-17 19:45
伴随国家对清洁能源的日益重视与大力发展,以风电、光伏为代表的可再生能源的开发与应用进入高速发展阶段。由于受自然条件的约束,在新能源电能的利用上,我国普遍呈现出“规模较大、密度集中”的技术特点,新能源多以集中接入的形式将功率馈入电网。新能源电源大规模接入电网后,其复杂的故障特性给继电保护带来了许多新的问题和挑战。本文结合某地区区域电网实际,围绕新能源电源接入后对电网保护的影响和应对策略开展系统的理论与仿真研究。新能源电源馈出的故障电流特性是影响电网继电保护动作性能的主要因素。论文根据某地区电网不同类型新能源厂站接入现状,分别针对双馈型电源和逆变型电源（光伏及直驱风电）的短路电流特性进行了理论研究。对两类新能源电源短路电流的基本组成、衰减特性、主要影响因素以及与传统同步发电机短路电流特性的差异进行了分析总结。分析结论可为相关保护的性能评估和改善提供参考和指导。为了更全面地分析新能源接入对电网继电保护的影响,本文设计构建了电网故障暂态特性分析与保护性能评估仿真平台。以新能源厂站接入点为基础,根据短路电流影响域及继电保护动作性能评估要求,对一次电网进行局域等值化处理,以提高仿真效率。根据电网实...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某地区电网结构图
图 3-3 某地区电网右侧新能源电站局部电网划分 外部电网的等值在选定重点研究的局部电网后，原电网中未划入局部电网的部分需要做等戴维南定理，对于选取的局部电网而言，外部电网相当于是带有内阻抗的电局部电网不止在一处与外部电网有电气连接，故外部电网对局部电网的影电势源代替。当外部电网的运行方式发生变化时，其对局部电网的影响也会有所差别，电势源的内阻抗不为常数且其取值范围应该通过外部电网最大和最小两方式确定。此外，等值电源之间可能通过外部变电站有电气上的联系，因之间存在互阻抗，可以用电阻串联电感的集中参数表示。从图 3-2 中可以看出，与平地 220kV 电站直接相连的 220kV 电站有登高、首澳 220kV 电站和蝶岭 220kV 电站三个变电站且这三个电站之间存在网外部传输线建立的电气联系，因此，登高、首澳和蝶岭三个 220kV 电站
图 3-5 双馈型电源仿真模型（3）定子绕组模型PSCAD 提供了双馈型电源定子绕组模型，如图 3-6 所示。其中，双馈型电源定子直接与电网相联、转子通过一个三相电力电子变频器实现交流励磁。图 3-6 双馈型电源本体模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]逆变型电源对距离保护的影响机理分析[J]. 李彦宾,贾科,毕天姝,闫人滏,陈蕊,杨奇逊. 电力系统保护与控制. 2018(16)
[2]双馈型电源短路电流统一解析方法及特性分析研究[J]. 肖繁,张哲,赖清华,刘慧媛,刘玮. 电工技术学报. 2018(14)
[3]电流差动保护在逆变型新能源场站送出线路中的适应性分析[J]. 李彦宾,贾科,毕天姝,孙轶恺,李威仁. 电力系统自动化. 2017(12)
[4]逆变型电源接入对选相元件的影响分析[J]. 陈实,邰能灵,范春菊,刘剑,洪树斌. 电力系统自动化. 2017(12)
[5]大型光伏电站汇集系统的故障特性及其线路保护[J]. 贾科,顾晨杰,毕天姝,魏宏升,杨奇逊. 电工技术学报. 2017(09)
[6]选相及方向元件在风电接入系统中的适应性分析[J]. 王晨清,宋国兵,汤海雁,常仲学,李端祯. 电力系统自动化. 2016(01)
[7]适用于双馈风电场的改进电流突变量选相元件[J]. 黄涛,陆于平. 电网技术. 2015(10)
[8]风力发电系统短路故障特征分析及对保护的影响[J]. 滕予非,行武,张宏图,史华勃,焦在滨. 电力系统保护与控制. 2015(19)
[9]计及撬棒保护影响的双馈风力发电机组故障电流特性研究[J]. 孔祥平,张哲,尹项根,王菲,隆茂. 电工技术学报. 2015(08)
[10]计及转子励磁控制的双馈感应发电机短路电流研究[J]. 欧阳金鑫,熊小伏. 中国电机工程学报. 2014(34)
博士论文
[1]适用于新能源规模化接入的电网继电保护关键问题研究[D]. 肖繁.华中科技大学 2016
硕士论文
[1]含逆变型分布式电源配电网保护新原理研究[D]. 韩博文.华南理工大学 2018
[2]含分布式电源配电网的故障特性分析与保护方案研究[D]. 李文立.北京交通大学 2018
[3]低碳经济背景下风力发电布局与评价研究[D]. 黄海燕.辽宁师范大学 2010
本文编号：2983482
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某地区电网结构图
图 3-3 某地区电网右侧新能源电站局部电网划分 外部电网的等值在选定重点研究的局部电网后，原电网中未划入局部电网的部分需要做等戴维南定理，对于选取的局部电网而言，外部电网相当于是带有内阻抗的电局部电网不止在一处与外部电网有电气连接，故外部电网对局部电网的影电势源代替。当外部电网的运行方式发生变化时，其对局部电网的影响也会有所差别，电势源的内阻抗不为常数且其取值范围应该通过外部电网最大和最小两方式确定。此外，等值电源之间可能通过外部变电站有电气上的联系，因之间存在互阻抗，可以用电阻串联电感的集中参数表示。从图 3-2 中可以看出，与平地 220kV 电站直接相连的 220kV 电站有登高、首澳 220kV 电站和蝶岭 220kV 电站三个变电站且这三个电站之间存在网外部传输线建立的电气联系，因此，登高、首澳和蝶岭三个 220kV 电站
图 3-5 双馈型电源仿真模型（3）定子绕组模型PSCAD 提供了双馈型电源定子绕组模型，如图 3-6 所示。其中，双馈型电源定子直接与电网相联、转子通过一个三相电力电子变频器实现交流励磁。图 3-6 双馈型电源本体模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]逆变型电源对距离保护的影响机理分析[J]. 李彦宾,贾科,毕天姝,闫人滏,陈蕊,杨奇逊. 电力系统保护与控制. 2018(16)
[2]双馈型电源短路电流统一解析方法及特性分析研究[J]. 肖繁,张哲,赖清华,刘慧媛,刘玮. 电工技术学报. 2018(14)
[3]电流差动保护在逆变型新能源场站送出线路中的适应性分析[J]. 李彦宾,贾科,毕天姝,孙轶恺,李威仁. 电力系统自动化. 2017(12)
[4]逆变型电源接入对选相元件的影响分析[J]. 陈实,邰能灵,范春菊,刘剑,洪树斌. 电力系统自动化. 2017(12)
[5]大型光伏电站汇集系统的故障特性及其线路保护[J]. 贾科,顾晨杰,毕天姝,魏宏升,杨奇逊. 电工技术学报. 2017(09)
[6]选相及方向元件在风电接入系统中的适应性分析[J]. 王晨清,宋国兵,汤海雁,常仲学,李端祯. 电力系统自动化. 2016(01)
[7]适用于双馈风电场的改进电流突变量选相元件[J]. 黄涛,陆于平. 电网技术. 2015(10)
[8]风力发电系统短路故障特征分析及对保护的影响[J]. 滕予非,行武,张宏图,史华勃,焦在滨. 电力系统保护与控制. 2015(19)
[9]计及撬棒保护影响的双馈风力发电机组故障电流特性研究[J]. 孔祥平,张哲,尹项根,王菲,隆茂. 电工技术学报. 2015(08)
[10]计及转子励磁控制的双馈感应发电机短路电流研究[J]. 欧阳金鑫,熊小伏. 中国电机工程学报. 2014(34)
博士论文
[1]适用于新能源规模化接入的电网继电保护关键问题研究[D]. 肖繁.华中科技大学 2016
硕士论文
[1]含逆变型分布式电源配电网保护新原理研究[D]. 韩博文.华南理工大学 2018
[2]含分布式电源配电网的故障特性分析与保护方案研究[D]. 李文立.北京交通大学 2018
[3]低碳经济背景下风力发电布局与评价研究[D]. 黄海燕.辽宁师范大学 2010
本文编号：2983482
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