多风电场分布式接入配电网对继电保护的影响及解决方案
发布时间：2020-10-16 23:31
目前,我国风电发展迅速,以分布式电源的形式接入到配电网中的风电容量越来越大,数量也越来越多,对配电网原有拓扑结构和潮流分布产生很大影响,特别是发生短路故障时,多风电场的接入会改变短路电流的大小、方向以及持续时间,从而影响继电保护装置的判断,甚至造成继电保护装置不能准确动作,威胁电网安全。由此可以看出,研究多风电场分布式接入配电网对继电保护的影响及解决方案,对我国风电的持续发展具有十分重要的意义。本文首先分析了我国传统配电网的结构特点,对传统配电网中继电保护装置的动作原理、保护任务及要求进行了详细分析,并分别阐述了配电网中三段式电流保护的组成。其次,从理论上分析了风电场容量不同及配电网中故障点位置不同两种情况下,多风电场并网后对短路电流及继电保护的影响,并以此为理论依据,通过ETAP仿真软件搭建模型,对上述理论影响进行仿真验证。验证结果表明:风电场的容量不同及配电网中故障点位置的不同,都会导致多风电场对短路电流和继电保护产生不同的影响。风电场并网的容量越大,所提供的短路电流越大,越容易造成保护误动;故障点分别在多风电场的上游、下游及多风电场之间时,风电场提供的助增短路电流、反向短路电流和外汲短路电流都容易造成保护不正常动作。最后,针对多风电场并网对继电保护产生影响的仿真结果,提出纵联保护解决方案,并对该方案进行了理论分析及仿真验证。验证结果表明:在含有多风电场的配电网中引入纵联保护,当发生短路故障时,纵联保护不受风电场容量及故障点位置的影响,在各种情况下都能准确将故障切除。最终确认,纵联保护方案能有效解决多风电场并网对继电保护的影响。
【学位单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM614;TM77
【部分图文】：
ETAP 仿真软件，搭建含多风电场的配电网模型，从而对理论分析加以型风力发电机的特点，我国大部分风电场应用的是双馈型风力发电机，其工作基本原理与普通相似的，简单来说就是：风能带动风轮转动，将风能转化为机械能，通过械能传送到发电机转子，转子转动使发电机发出三相交流电，最终将机械（何倩，2014）。型风力发电机的得名是由于其既可以从电网馈入电能，又可以向电网馈出双馈”二字的由来。如图 3-1 所示，双馈型风力发电机主要有四个组成轮机、齿轮箱、双馈型感应发电机、背靠背变流器，其中，背靠背变流器流器、网侧变流器、直流母线电容，另外，变桨距控制系统和变流器控制主控制器（胡伟，2011；伍玮，2013）。双馈型风力发电机在其转子侧安 电阻，当电力系统发生短路故障时，电网中会产生很大的短路电流，为防遭受短路电流破环，crowbar 电阻将会自动接入到电路中，将转子侧变流耗掉短路电流（张保会等，2013；Ning Tong. et al，2015）。
图 3-4 传统配电网模型Fig. 3-4 Traditional distribution network model阶段式电流保护各段保护整定值和动作时间的详细分行整定。如图 3-5 所示，对 10kV 配电网模型进行潮流没有出现过电压或欠电压等不正常情况，说明本模型路的最大负荷电流为 81.4A，根据过电流保护动作电流过电流保护的动作整定值应为 355A，同理可算出下两。
仿真正常运行，且各母线没有出现过电压或欠电压等不正常情况，说明本模型设计合理。由图3-5 可知，第一段线路的最大负荷电流为 81.4A，根据过电流保护动作电流整定公式（2-5），可算出第一段线路过电流保护的动作整定值应为 355A，同理可算出下两段线路过电流保护的动作整定值。图 3-5 传统配电网潮流仿真Fig. 3-5 Simulation of traditional distribution network power flow
【参考文献】
本文编号：2843930
【学位单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM614;TM77
【部分图文】：
ETAP 仿真软件，搭建含多风电场的配电网模型，从而对理论分析加以型风力发电机的特点，我国大部分风电场应用的是双馈型风力发电机，其工作基本原理与普通相似的，简单来说就是：风能带动风轮转动，将风能转化为机械能，通过械能传送到发电机转子，转子转动使发电机发出三相交流电，最终将机械（何倩，2014）。型风力发电机的得名是由于其既可以从电网馈入电能，又可以向电网馈出双馈”二字的由来。如图 3-1 所示，双馈型风力发电机主要有四个组成轮机、齿轮箱、双馈型感应发电机、背靠背变流器，其中，背靠背变流器流器、网侧变流器、直流母线电容，另外，变桨距控制系统和变流器控制主控制器（胡伟，2011；伍玮，2013）。双馈型风力发电机在其转子侧安 电阻，当电力系统发生短路故障时，电网中会产生很大的短路电流，为防遭受短路电流破环，crowbar 电阻将会自动接入到电路中，将转子侧变流耗掉短路电流（张保会等，2013；Ning Tong. et al，2015）。
图 3-4 传统配电网模型Fig. 3-4 Traditional distribution network model阶段式电流保护各段保护整定值和动作时间的详细分行整定。如图 3-5 所示，对 10kV 配电网模型进行潮流没有出现过电压或欠电压等不正常情况，说明本模型路的最大负荷电流为 81.4A，根据过电流保护动作电流过电流保护的动作整定值应为 355A，同理可算出下两。
仿真正常运行，且各母线没有出现过电压或欠电压等不正常情况，说明本模型设计合理。由图3-5 可知，第一段线路的最大负荷电流为 81.4A，根据过电流保护动作电流整定公式（2-5），可算出第一段线路过电流保护的动作整定值应为 355A，同理可算出下两段线路过电流保护的动作整定值。图 3-5 传统配电网潮流仿真Fig. 3-5 Simulation of traditional distribution network power flow
【参考文献】
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本文编号：2843930
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