充分式保护条件下DG自动隔离方案研究

发布时间：2017-08-19 17:07

  本文关键词：充分式保护条件下DG自动隔离方案研究

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【摘要】：分布式电源的大量接入使得原有配网的结构发生变化,原有配网线路的继电保护装置不再适应。充分式保护针对含DG配网的现状提出,考虑含DG配网特点,故障时不对DG提出快速隔离要求。充分式判据能够覆盖绝大多数情况下的一类故障,存在极少数故障不能及时判断的可能性,此时可采取DG底限隔离,保证保护可靠切除故障,同时保护的改造成本较低。论文以充分式保护为基础,研究充分式保护条件下的DG自动隔离方案。论文对含DG配网依据DG接入位置分区的各区域保护配置分析,确定了配网原有电流保护经过适当改进后可以保留的策略。原有配网电流保护不能适用的区域提出了采用基于电流幅值的充分式保护,分析了充分式保护原理下有DG隔离的要求。提出了DG自动隔离方案根据保护需求来设定是否隔离及隔离时间。论文针对逆变型DG提出基于电压下降的DG自动隔离启动方案,配网故障对DG并网点电压电流均有影响,因并网点电压变化有多种因素,为防止非故障情况下电压波动导致DG自动隔离误启动,论文提出基于小波分析的配网故障检测作为辅助判据。小波分析可检测出并网点电压奇异性特征,能够区分不同因素导致的DG并网点电压下降,提高了对故障的检测能力,降低启动频率。DG隔离充分考虑DG低电压穿越特性配合要求,隔离时间依据并网点电压呈多段式。对于故障隔离后导致的孤岛问题,论文提出兼顾DG孤岛运行的方案,以提高DG利用率。论文提出了配网保护与DG本体保护的协调配合方案,能有效降低DG解列频率的同时保证配网故障可靠切除,为充分利用DG提供条件,有助于促进分布式电源的发展。论文通过Matlab/Simulink平台仿真验证了充分式保护条件下DG自动隔离方案,验证了充分式保护方案正确,DG隔离方案可行。
【关键词】：分布式电源 配电网 充分式保护 DG隔离
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM77
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 课题背景及意义9-10
• 1.2 课题研究现状10-16
• 1.2.1 分布式电源接入现状10-12
• 1.2.2 现有含DG配网保护方案研究12-13
• 1.2.3 充分式保护原理定义及其特点13-16
• 1.3 充分式保护条件下DG自动隔离方案介绍16-17
• 1.4 本文主要工作及创新点17-19
• 第二章 分布式电源接入方式及对配网保护影响分析19-25
• 2.1 引言19
• 2.2 分布式电源接入配电网方式19-20
• 2.3 分布式电源对配网电流保护的影响20-21
• 2.4 DG快速隔离劣势分析及现有方案21-24
• 2.4.1 DG快速隔离劣势分析21-22
• 2.4.2 DG快速隔离现有方案22-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 充分式含DG配网保护方案及分区保护配置25-38
• 3.1 引言25
• 3.2 基于电流幅值的充分式保护方案25-31
• 3.2.1 含DG配网的电流幅值故障特征25-29
• 3.2.2 保护判据设计及通信配置29-30
• 3.2.3 DG底限切除策略30-31
• 3.2.4 基于电流幅值的充分式保护适用范围31
• 3.3 配网三段式电流保护的充分式改进31-36
• 3.3.1 原阶段式电流保护配合及应用31-33
• 3.3.2 三段式电流保护适用范围及充分式改进措施33-36
• 3.4 配网线路充分式保护分区配置及对DG隔离要求36-37
• 3.4.1 配网线路充分式保护分区配置36-37
• 3.4.2 配网保护对DG隔离要求37
• 3.5 本章小结37-38
• 第四章 考虑配网保护要求的DG自动隔离方案研究38-54
• 4.1 引言38
• 4.2 DG自动隔离的提出及目标要求38-39
• 4.2.1 DG自动隔离的提出38-39
• 4.2.2 DG自动隔离的目标要求39
• 4.3 配网故障发生检测——DG隔离自动启动39-45
• 4.3.1 基于电压、电流的配网故障检测39-43
• 4.3.2 基于小波分析的配网故障检测43-45
• 4.4 配网故障隔离检测——DG隔离自动退出45-47
• 4.5 考虑DG低电压穿越特性——DG隔离时间设定47-49
• 4.6 故障隔离后兼顾DG孤岛运行方案研究49-51
• 4.6.1 DG孤岛运行的模式50
• 4.6.2 DG孤岛运行的条件50-51
• 4.7 DG自动隔离的特点51-53
• 4.8 本章小结53-54
• 第五章 DG自动隔离与充分式保护、DG机组保护协调研究54-62
• 5.1 引言54
• 5.2 适应充分式保护的DG机组保护改造54-57
• 5.2.1 DG内部故障检测及改造54-55
• 5.2.2 DG并网点保护改造55-57
• 5.3 DG自动隔离与充分式保护、DG机组保护协调配合57-59
• 5.4 故障隔离后兼顾DG孤岛运行的方案配合59-61
• 5.5 本章小结61-62
• 第六章 系统建模与仿真分析62-74
• 6.1 引言62
• 6.2 模型建立62-63
• 6.3 仿真验证63-73
• 6.3.1 充分式保护原理验证64-68
• 6.3.2 DG自动隔离动作验证——相邻馈线短路故障68-69
• 6.3.3 DG自动隔离动作验证——DG下游短路故障69-70
• 6.3.4 DG自动隔离动作验证——DG上游短路故障70-71
• 6.3.5 小波检测配网故障特征验证71-73
• 6.4 本章小结73-74
• 第七章 总结与展望74-76
• 7.1 总结74-75
• 7.2 存在的不足与展望75-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-80
• 攻读硕士学位期间的学术成果80

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