光伏直流接入系统保护方案研究
发布时间：2022-02-05 08:09
近年来,我国光伏产业快速发展。光伏直流接入方式作为作为一种新型并网方式具有光伏利用效率高、控制灵活性强等优势,逐渐引起人们的广泛重视,但目前还缺乏深入的理论分析和实践应用,且交、直流侧故障特性的交互影响及直流保护方案的设计成为阻碍其快速发展的瓶颈。本文以基于混合型MMC换流器的光伏直流接入系统为研究对象,采用理论分析与仿真验证相结合的方法,提出了光伏直流接入系统的电网架构和系统控制方式,研究了直流故障特性及其对交流系统的影响,并提出了能可靠识别区内外故障的继电保护方案。首先,根据光伏直流接入系统架构,建立了仿真模型,介绍了系统关键设备,并给出了DC/DC换流器、MMC换流器的调制策略。其次,针对联接变压器的不同联结组别,分析了直流单极接地放电回路和故障特征,并根据电容的充、放电过程,划分了故障阶段,建立各阶段等值模型并求解。基于单极接地故障特征,探究了其对联接变压器直流偏磁的影响,并提出了解决方案。接着分析了极间短路时DC/DC变换器和MMC换流器侧的故障过程,并划分了故障阶段。第三,提出了基于正、负极电流相关系数和0模、1模参数识别的直流保护方案。针对联接变压器YNd11接法和Dyn...
【文章来源】：华北电力大学河北省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 直流故障特性研究现状
1.2.2 直流故障的识别与保护方案
1.3 研究内容及章节安排
1.3.1 研究内容
1.3.2 章节安排
第2章 光伏直流接入系统建模和控制方案研究
2.1 光伏直流接入系统构成
2.1.1 系统架构
2.1.2 关键设备
2.2 换流器控制
2.2.1 DC/DC换流器控制策略
2.2.2 MMC换流器控制策略
2.3 仿真分析
2.4 本章小结
第3章 直流系统故障分析
3.1 单极接地故障分析
3.1.1 联接变压器YNd11 接法
3.1.2 联接变压器Dyn11 接法
3.1.3 单极接地故障对联接变压器直流偏磁的影响分析
3.2 极间短路故障特性分析
3.2.1 MMC换流器侧故障特性
3.2.2 DC/DC换流器侧极间短路故障分析
3.3 仿真分析
3.3.1 单极接地故障特性仿真分析
3.3.2 单极接地故障对联接变压器直流偏磁的影响仿真分析
3.3.3 极间短路故障特性仿真分析
3.4 本章小结
第4章 光伏直流接入系统保护方案研究
4.1 保护配置
4.1.1 交流保护配置
4.1.2 直流保护配置
4.2 保护方案设计
4.2.1 交流保护方案设计
4.2.2 基于电流相关性的直流线路单极接地故障保护方案设计
4.2.3 基于模量识别的直流保护方案设计
4.3 仿真分析
4.3.1 交流故障仿真分析
4.3.2 电流相关性的保护方案仿真分析
4.3.3 模量识别保护方案仿真分析
4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]环状柔直配网线路的单端量保护原理[J]. 戴志辉,黄敏,苏怀波,焦彦军. 中国电机工程学报. 2018(23)
[2]柔性直流输电系统桥臂过流保护定值配合方法[J]. 屠卿瑞,陈桥平,李一泉,焦邵麟,吴梓亮,李洁. 电力系统自动化. 2018(22)
[3]光伏电站直流汇集接入系统的建模分析[J]. 戴志辉,朱惠君,严思齐,苏怀波,贾科. 电力自动化设备. 2018(09)
[4]采用电流突变量夹角余弦的直流电网线路纵联保护方法[J]. 周家培,赵成勇,李承昱,许建中. 电力系统自动化. 2018(14)
[5]一种适用于MMC-HVDC直流输电线路的保护新原理[J]. 高淑萍,胡振宇,张保会,宋国兵. 电力系统保护与控制. 2018(13)
[6]基于单端量的柔性直流电网故障识别方案[J]. 余修勇,肖立业,林良真,邱清泉,张志丰. 高电压技术. 2018(02)
[7]柔性直流配电网故障分析[J]. 戴志辉,葛红波,严思齐,王增平,陈曦. 电工技术学报. 2018(08)
[8]基于Hilbert-Huang变换的HVDC突变量方向纵联保护方法[J]. 齐国强,王增平. 电力系统保护与控制. 2017(20)
[9]基于单端电气量的多端柔性直流配电系统暂态保护[J]. 和敬涵,周琳,罗国敏,李蕊. 电力自动化设备. 2017(08)
[10]柔性直流配电网故障识别与隔离策略综述[J]. 戴志辉,葛红波,Peter Crossley,王增平. 华北电力大学学报(自然科学版). 2017(04)
博士论文
[1]分布式光伏发电系统的控制和孤岛故障检测[D]. 吴志鹏.华东理工大学 2014
硕士论文
[1]柔性直流配电网保护技术研究[D]. 葛红波.华北电力大学 2017
[2]光伏电站用MMC-HVDC并网启动及控制策略研究[D]. 贾雪梅.东北电力大学 2015
本文编号：3614887
【文章来源】：华北电力大学河北省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 直流故障特性研究现状
1.2.2 直流故障的识别与保护方案
1.3 研究内容及章节安排
1.3.1 研究内容
1.3.2 章节安排
第2章 光伏直流接入系统建模和控制方案研究
2.1 光伏直流接入系统构成
2.1.1 系统架构
2.1.2 关键设备
2.2 换流器控制
2.2.1 DC/DC换流器控制策略
2.2.2 MMC换流器控制策略
2.3 仿真分析
2.4 本章小结
第3章 直流系统故障分析
3.1 单极接地故障分析
3.1.1 联接变压器YNd11 接法
3.1.2 联接变压器Dyn11 接法
3.1.3 单极接地故障对联接变压器直流偏磁的影响分析
3.2 极间短路故障特性分析
3.2.1 MMC换流器侧故障特性
3.2.2 DC/DC换流器侧极间短路故障分析
3.3 仿真分析
3.3.1 单极接地故障特性仿真分析
3.3.2 单极接地故障对联接变压器直流偏磁的影响仿真分析
3.3.3 极间短路故障特性仿真分析
3.4 本章小结
第4章 光伏直流接入系统保护方案研究
4.1 保护配置
4.1.1 交流保护配置
4.1.2 直流保护配置
4.2 保护方案设计
4.2.1 交流保护方案设计
4.2.2 基于电流相关性的直流线路单极接地故障保护方案设计
4.2.3 基于模量识别的直流保护方案设计
4.3 仿真分析
4.3.1 交流故障仿真分析
4.3.2 电流相关性的保护方案仿真分析
4.3.3 模量识别保护方案仿真分析
4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]环状柔直配网线路的单端量保护原理[J]. 戴志辉,黄敏,苏怀波,焦彦军. 中国电机工程学报. 2018(23)
[2]柔性直流输电系统桥臂过流保护定值配合方法[J]. 屠卿瑞,陈桥平,李一泉,焦邵麟,吴梓亮,李洁. 电力系统自动化. 2018(22)
[3]光伏电站直流汇集接入系统的建模分析[J]. 戴志辉,朱惠君,严思齐,苏怀波,贾科. 电力自动化设备. 2018(09)
[4]采用电流突变量夹角余弦的直流电网线路纵联保护方法[J]. 周家培,赵成勇,李承昱,许建中. 电力系统自动化. 2018(14)
[5]一种适用于MMC-HVDC直流输电线路的保护新原理[J]. 高淑萍,胡振宇,张保会,宋国兵. 电力系统保护与控制. 2018(13)
[6]基于单端量的柔性直流电网故障识别方案[J]. 余修勇,肖立业,林良真,邱清泉,张志丰. 高电压技术. 2018(02)
[7]柔性直流配电网故障分析[J]. 戴志辉,葛红波,严思齐,王增平,陈曦. 电工技术学报. 2018(08)
[8]基于Hilbert-Huang变换的HVDC突变量方向纵联保护方法[J]. 齐国强,王增平. 电力系统保护与控制. 2017(20)
[9]基于单端电气量的多端柔性直流配电系统暂态保护[J]. 和敬涵,周琳,罗国敏,李蕊. 电力自动化设备. 2017(08)
[10]柔性直流配电网故障识别与隔离策略综述[J]. 戴志辉,葛红波,Peter Crossley,王增平. 华北电力大学学报(自然科学版). 2017(04)
博士论文
[1]分布式光伏发电系统的控制和孤岛故障检测[D]. 吴志鹏.华东理工大学 2014
硕士论文
[1]柔性直流配电网保护技术研究[D]. 葛红波.华北电力大学 2017
[2]光伏电站用MMC-HVDC并网启动及控制策略研究[D]. 贾雪梅.东北电力大学 2015
本文编号：3614887
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