含光伏电源的配电网保护整定研究

发布时间：2020-04-24 13:00

【摘要】：近年来,以政府出台新能源发展政策为契机,光伏发电技术得到了飞快的发展,光伏电池的制造技术不断提高,单位发电量成本迅速下降,促使光伏出力所占发电比重直线上升。然而,不同于传统电力系统的集中式发电和单方向输电,光伏电源多以光伏电站(PG)或分布式能源(DG)的形式接入配电网,实现配电网电能的自我消纳。在这种分布式、多电源的动力系统模型下,配电网的电气特性和潮流分布也随之改变,与以往大为不同。此外,光伏电源的发电原理、故障特征与传统同步机存在差异,将导致配网的暂态机理和故障特征发生变化,原有的配网继保原理恐不适用。为保证光伏并入下的复杂配网的保护正常动作,必须研究光伏电源并入对配网的冲击,以提出新的适应性保护原理。本文考察了光伏电源接入配网对继保行为的作用,然后以此为基础总结了整定值的完善算法,最后以实例计算论证了所提方案的效用。主要内容如下:章节Ⅰ首先介绍了探究课题的背景和工程意义,系统阐述了到目前为止该课题的探索历程。包含光伏电源并入配网理论模型的演变及其对传统继保的冲击,总结了科研工作者对新型继保研究的成果。章节Ⅱ、Ⅲ从物理本质角度揭示了光伏生电的基本原理,简化提出了其伏安方程,绘制了其伏安、功率特性,并以此为基础进一步考察了物理因素(温度、光强等)对其外特性的扰动。同时对光伏发电系统按逆变器分类,拓扑结构方面进行归类整理,对最大功率点追踪技术和逆变器控制策略技术进行原理介绍和优缺点分析。章节Ⅳ、Ⅴ依据对逆变设备过流特点的分析,从工程实用性角度将故障情况下电源的内部等值阻抗计算转化为电源所输出的最大短路电流的计算,在系统地解释光伏电源并入对配网继保行为冲击的基础上,提出了相适应的新型配网继保整定完善方法。最后,为验证所提整定方法性能,第五章特将潍坊地区某光伏电源的实际电流保护整定作为算例。该实际样例证实了所提方法的效用性。
【图文】：

山东火学硕士（非全日制）学位论文逡逑Ｎ极空穴移ｆｐＪＰ极聚集，，此时会形成光生电场，电场方向由Ｐ指向Ｎ，与内生电逡逑场方向相反。如图２－］所示，这时候连如果接上外部电路就形成了完整的回路，逡逑便产生了电流。这就是光伏效应的全过程。逡逑，Ｔ｜邋？邋０＾０邋？逡逑ｑ邋（＋）（＋）（＋）逦＠邋＾邋Ｉ逡逑图２－１半导体在光照下的内部电荷活动示意图逡逑２．２光伏电池的类型分类逡逑基于硅元素制造的光伏电池，其基本单位是硅晶体，按硅晶体的晶体结构不逡逑同可区分为如下四类：逡逑１．

的外部情况、太阳的光强、ＰＶ板串接方式、光伏面板参数下的ＰＶ特性，通过逡逑模拟，对相关参数不断进行调试，以此来展示电池存在的实际特性，由建立模型逡逑为依据建立的光伏电池等效电路［３３Ｈ３５］，如图２－２所示。逡逑逦逦－邋Ｔ逡逑＋邋＋邋１逡逑工邋ｐｈN邋ＩｖＤ邋Ｉｐ逦ｎ逡逑（ｐ邋ｖ邋ｎ逦ｕ邋ｎ逡逑图２－２单块光伏电池等效电路模型逡逑根据图２－２可知，在直流电路系统中，结电容Ｃｊ产生的影响作用非常小，逡逑忽略Ｃｊ即可得到工程上常用的光伏电池的模型方程为逡逑１邋＝邋１邋ｐｈ邋￣邋ＩＶＤ邋￣邋１邋ｐ逦（２－１）逡逑／＝／厂邋４４逆＾４１｜＿，逦（，２）逡逑Ｍ邋０［逦ｒ邋」ｊ邋Ｒｐ逡逑ＰＶ板可看作恒流源与二极管并行联结后，并上旁路阻值＇，再串接上等效逡逑１０逡逑
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM615

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 孔祥平;袁宇波;黄浩声;朱卫平;李鹏;王业;;光伏电源故障电流的暂态特征及其影响因素[J];电网技术;2015年09期

2 张惠智;李永丽;;光伏电源接入的配电网短路电流分析及电流保护整定方案[J];电网技术;2015年08期

3 瞿继平;吴兴全;闫凯;张保会;;光伏电站弱电源特性对送出线路继电保护的影响[J];电力自动化设备;2015年05期

4 张明锐;杜志超;王少波;;微网中下垂控制策略及参数选择研究[J];电工技术学报;2014年02期

5 孔祥平;张哲;尹项根;王菲;何茂慧;;含逆变型分布式电源的电网故障电流特性与故障分析方法研究[J];中国电机工程学报;2013年34期

6 李蕾帆;杨燕翔;阮文涛;宣海峰;;分析分布式电源接入对配电网电流保护的影响[J];电气技术;2012年05期

7 侯瑞鹏;杨明玉;李丽;周庆捷;;继电保护整定计算中光伏发电站阻抗的计算方法研究[J];内蒙古电力技术;2012年02期

8 余琼;余胜;李晓晖;;含分布式电源的配网自适应保护方案[J];电力系统保护与控制;2012年05期

9 杨文华;;并网光伏电站短路特性分析与计算[J];宁夏电力;2011年06期

10 傅望;周林;郭珂;刘强;代璐;黄勇;;光伏电池工程用数学模型研究[J];电工技术学报;2011年10期

相关博士学位论文 前2条

1 孔祥平;含分布式电源的电网故障分析方法与保护原理研究[D];华中科技大学;2014年

2 肖朝霞;微网控制及运行特性分析[D];天津大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 王宇;光伏发电建模与并网仿真[D];河北科技大学;2017年

2 田权;分布式电源对配电网继电保护的影响及对策研究[D];沈阳工程学院;2017年

3 顾晨杰;大型光伏电站故障特性和汇集线路保护研究[D];华北电力大学(北京);2017年

4 肖伟栋;含分布式电源的配电网保护方案研究[D];北京交通大学;2014年

5 吴永利;微电网及其逆变器控制技术的研究[D];南昌大学;2014年

6 杨永标;光伏电站分布式接入配电网保护研究[D];南京理工大学;2013年

7 吴兴龙;光伏并网对配电网的影响[D];合肥工业大学;2013年

8 唐宗尧;微网对等控制及其运行特性研究[D];南京理工大学;2013年

9 张健;逆变型分布式电源故障特性分析及配电网保护策略研究[D];华中科技大学;2011年

10 谭智;SVPWM技术在现代串级调速中的应用研究[D];华北电力大学（河北）;2009年

本文编号：2638988