主动配电系统线路保护控制方案研究

发布时间：2017-07-27 00:22

  本文关键词：主动配电系统线路保护控制方案研究

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【摘要】：目前,分布式电源(DG)正大量的应用在配电网中,它不但能有效减少对环境的污染、降低能量损耗,并且能提高电力系统运行与控制的可靠性和灵活性。由于分布式电源的大规模接入,将改变原有配电网络结构,使配电网成为复杂多电源网络系统,这种情况极有可能造成因分布式电源的接入使输电线路继电保护装置的灵敏性降低,甚至还可能导致保护装置的失配或者误动等问题。为了解决这些困难,方便配电网更加适应DG的接入,有必要对主动配电网线路保护进行深入分析和研究。鉴于此,文内主要进行了以下几方面的研究：首先,对不同分布式电源并网时的结构模型进行了介绍,然后针对采用逆变器接口形式DG的控制方式和拓扑结构进行了深入分析,对采用恒功率控制(PQ控制)DG的故障电流特性进行了研究；当含多DG的配电网发生三相短路和两相短路故障时,对其序网图进行分析并结合DG低电压故障穿越特性,通过将DG的额定电流输出值作为迭代初值来求解故障发生后配电网中各节点电压和DG的故障电流,并进行仿真验证此分析方法能够准确的计算出逆变型DG发生故障时的故障电流和线路节点电压,为后边的整定分析提供理论基础。接着,分析了分布式电源接入配电网时对距离保护的影响,并根据PQ控制策略下DG的故障电流特性,分析了配电网发生单相接地故障的序网图,建立了自适应距离保护整定方法,通过仿真验证了该整定方法能够有效满足含分布式电源配电网对线路保护的要求。为研究其它控制策略下DG群的故障电流特性和自适应距离保护整定方法提供了基础理论依据。最后,为了更好的实现对主动配电网的保护管理,并且避免非计划孤岛的产生,构建了针对主动配电网线路的逻辑保护方案。在新方案中,通过前文所述的针对多DG故障电流和节点电压的求解方法,建立采用带有方向的自适应电流保护断路器对线路进行保护,并结合保护装置之间的通信进行逻辑选择来断开故障线路,从而达到对配电线路实施保护的目的。通过以典型的配电网系统为例,对配电网线路进行三相短路故障和两相短路故障进行仿真分析,其仿真结果验证了本方案对主动配电网输电线路保护具有很好的适用性。
【关键词】：主动配电网 控制策略 故障电流 继电保护 协调控制
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM773
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 选题背景及研究意义10-11
• 1.3 国内外研究现状11-16
• 1.3.1 含DG配电网故障特性的研究现状11-12
• 1.3.2 不同类型DG对配电网影响的研究现状12-14
• 1.3.3 含DG配电网保护的研究现状14-16
• 1.4 本文的主要工作16-17
• 2 逆变型接口DG的故障特性研究17-33
• 2.1 引言17
• 2.2 DG常见的并网方式17-20
• 2.2.1 太阳能光伏发电系统并网17-18
• 2.2.2 微型燃气轮机并网18-19
• 2.2.3 风能转换系统并网19
• 2.2.4 燃料电池并网19-20
• 2.3 逆变型接口DG的结构及控制方式20-26
• 2.3.1 逆变型接口DG的拓扑结构21-24
• 2.3.2 逆变型接口DG的控制方式24-25
• 2.3.3 逆变器接口DG的故障特性25-26
• 2.4 含逆变型DG配电网的故障计算26-29
• 2.4.1 三相短路故障27-28
• 2.4.2 两相短路故障28-29
• 2.5 仿真分析29-31
• 2.6 小结31-33
• 3 基于P/Q控制策略下的分布式电源自适应距离整定新方法33-43
• 3.1 引言33
• 3.2 DG对距离保护的影响33-36
• 3.2.1 当三相短路故障发生在DG上游时(f1处)对距离的影响34-35
• 3.2.2 当三相短路故障发生在DG下游时(f2处)对距离的影响35-36
• 3.3 单相接地故障的自适应距离保护整定36-39
• 3.3.1 IIDG的故障电流特性36-37
• 3.3.2 单相接地故障序网图分析37-39
• 3.4 仿真分析39-41
• 3.5 小结41-43
• 4 多DG的主动配电网逻辑保护协调方案43-55
• 4.1 引言43
• 4.2 多DG接入配电网对原有继电保护的影响43-44
• 4.3 逻辑保护方案44-48
• 4.3.1 逻辑保护的设置44-45
• 4.3.2 继电保护的控制方案和整定方法45-48
• 4.4 逻辑控制示例48-49
• 4.5 仿真分析49-53
• 4.6 小结53-55
• 5 总结与展望55-57
• 致谢57-59
• 参考文献59-63
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 谢昊;夏冬平;卢继平;;距离保护在具有分布式电源的配电网系统中的应用[J];电气应用;2006年12期

2 傅旭;;含分布式电源的配电网故障分析的解耦相分量法[J];电力自动化设备;2009年06期

3 朱玲玲;李长凯;张华中;周培毅;;含分布式电源的配电网方向过流保护[J];电网技术;2009年14期

4 张梅;何国庆;赵海翔;张靠社;;直驱式永磁同步风力发电机组的建模与仿真[J];中国电力;2008年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 曾自强;提高分布式电网并网线路故障重合闸成功率的研究[D];湖南大学;2010年

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本文编号：579065