光伏发电并网对配电网保护的影响及改进策略研究

发布时间：2017-07-04 14:12

  本文关键词：光伏发电并网对配电网保护的影响及改进策略研究

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【摘要】：近年来,随着太阳能电池及相关技术的研究进步,光伏发电作为新能源发电技术的一种,正在逐年大规模的建成投产,国内光伏电站投运数量逐年增加,接入了我国电网大系统中并网运行。在电网线路发生故障后,电网侧继电保护及自动重合闸装置的动作行为都会受到光伏发电系统的影响,对基于断路器的三段式电流保护的影响最为显著,将可能导致并网线路保护的灵敏度降低及拒动、误动,选择性失灵等问题。同时,给电网继电保护带来问题的同时,也影响安全自动装置的正确动作,如影响自投装置的无压判据,备用电源自动装置投入失败等问题。本文首先阐述了电网继电保护原理、特点及整定原则,介绍了电网常用的各自投方案。在此基础上,系统地研究了光伏并网对电网继电保护和安全自动化装置的影响,分析了光伏电源不同接入方案对电网继电保护及安全自动装置的影响。研究了光伏电源并网接入电网保护的问题,分析了光伏电源对电网备自投的影响及可能造成的备自投失灵,分析了光伏电源对备自投方案中无压判据带来的问题。针对光伏电源并网接入对电网保护的影响,提出并网线路电流保护策略,综合采用功率方向、低频保护等策略,对传统三相一次重合闸提出检无压重合闸策略；提出对无压掉闸不起动的影响采用增加变压器中性点零序电压保护策略,联掉各侧电源断路器,或在低电压起动回路中增加低频判断条件,采取两者或逻辑策略,避免各侧反电源；为了防止非同期重合闸,提出采用在自投控制回路中串联光伏电源联络断路器辅助接点的策略,防止非同期重合闸的影响。通过密云光伏发电并网工程实例进行验证,表明了研究成果的可行性、合理性。
【关键词】：光伏发电 电网 继电保护 安全自动装置 重合闸
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615;TM77
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义11-12
• 1.2 光伏发电对电网影响研究现状12-13
• 1.3 光伏发电对电网保护影响研究现状13-14
• 1.4 含光伏发电并网的电网侧保护研究现状14
• 1.5 论文的主要工作14-16
• 第2章 配电网基本保护原理16-26
• 2.1 电流保护16-18
• 2.1.1 电流速断保护16-17
• 2.1.2 过电流保护17-18
• 2.2 三相自动重合闸18-21
• 2.2.1 单侧电源的自动重合闸19-20
• 2.2.2 双侧电源的自动重合闸20-21
• 2.3 备用电源自投21-25
• 2.3.1 线路备自投方式21-23
• 2.3.2 分段(桥)开关自投方式23-24
• 2.3.3 密云备用电源自投方案24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 光伏发电并网对电网继电保护的影响26-36
• 3.1 光伏发电接入电网方式26-28
• 3.2 光伏发电并网对电网继电保护的影响28-35
• 3.2.1 光伏发电并网对电流保护的影响29-32
• 3.2.2 光伏发电并网对自动重合闸的影响32-33
• 3.2.3 光伏发电并网对变电站备用电源自投的影响33-35
• 3.3 本章小结35-36
• 第4章 光伏发电并网电网保护和自动装置策略36-52
• 4.1 保护原则36-39
• 4.1.1 线路保护36
• 4.1.2 母线保护36-37
• 4.1.3 防孤岛保护37
• 4.1.4 安全自动装置37
• 4.1.5 电压异常时的响应特性要求37-38
• 4.1.6 同期装置38
• 4.1.7 其他38-39
• 4.2 并网线路保护策略39-44
• 4.2.1 光伏电源经专线接入10kV系统保护策略39-40
• 4.2.2 光伏电源T接接入10kV系统保护策略40-41
• 4.2.3 光伏电源经开关站接入10kV系统保护策略41-43
• 4.2.4 光伏电源接入380V系统保护策略43-44
• 4.3 并网线路重合闸策略44-46
• 4.3.1 光伏电源经专线接入10kV系统重合闸策略44-45
• 4.3.2 光伏电源T接接入10kV系统重合闸策略45
• 4.3.3 光伏电源经开关站接入10kV系统重合闸策略45-46
• 4.4 备用电源自投策略46-50
• 4.4.1 进线电源无压掉策略47-48
• 4.4.2 备用电源自投同期策略48-50
• 4.5 本章小结50-52
• 第5章 密云光伏发电并网实例分析52-62
• 5.1 光伏电站概述52-54
• 5.1.1 电站规模与概况52
• 5.1.2 电站电量测算与电力电量消纳52-54
• 5.2 接入系统一次方案54-57
• 5.2.1 接入系统方案与接入点和并网点的选择54-55
• 5.2.2 对电网的影响分析与对策55-57
• 5.2.3 设备校验与选择57
• 5.3 相关技术要求57-59
• 5.3.1 电能质量57-59
• 5.3.2 电压异常时的响应特性59
• 5.3.3 频率异常时的响应特性59
• 5.4 系统保护及安全自动装置59-61
• 5.4.1 10kV线路保护59
• 5.4.2 防孤岛检测及安全自动装置59-60
• 5.4.3 用户配电柜10kV侧保护60
• 5.4.4 系统侧保护60-61
• 5.5 本章小结61-62
• 第6章 结论与展望62-64
• 6.1 全文总结62
• 6.2 展望62-64
• 参考文献64-67
• 致谢67-68
• 作者简介68

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本文编号：518084