直流配电网保护技术

发布时间：2017-12-02 14:33

  本文关键词：直流配电网保护技术

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【摘要】：随着社会经济的发展,电力系统在电源形式和用电方式等方面发生了明显变化,交流配电网面临着供电容量不足、线路走廊紧张等挑战。与此同时,电力电子技术的进步使得直流配电网在传输容量、供电可靠性、系统效率等方面表现出了显著的技术经济优势而拥有广阔的发展前景。然而,直流配电网的安全稳定运行需要完备可靠的保护系统。因此,本文围绕直流配电网的保护技术展开研究,重点研究如何结合直流配电网的故障特点进行保护设备和保护方案的选择和设计。本文首先从电压等级、拓扑结构和接地方式等方面阐述了直流配电网的构建准则;在此基础上构建了典型的直流配电网,建立了各模块的数学模型,确定了其控制策略,并在Matlab中进行了仿真分析。然后为了便于故障分析,对直流配电网进行了故障区域的划分,分析了每个故障区域内各种故障类型的特点和影响;重点研究了直流侧短路的故障过程,并对直流短路时的故障特性进行了理论推导和仿真分析,阐述了直流配电网的故障特点。接着结合直流配电网的故障特点,探讨了熔断器、隔离开关、直流断路器等常见的保护设备在直流配电网中的应用,着重分析了直流断路器研制的技术难点和目前常见类型直流断路器的原理和优缺点;提出了一种新型的可双向快速关断的混合式直流断路器的拓扑结构,分析了其工作原理和优点,并通过Matlab仿真证明了其可行性。最后阐述了直流配电网保护系统的要求和面临的技术难点,并根据故障区域的划分对直流配电网进行了保护分区;重点研究了电流差动保护在直流母线和线路保护中的应用,分析了其保护原理和技术难点,给出了整定原则,并结合具体系统通过Matlab仿真验证了其有效性。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM77

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本文编号：1245258