大型光伏电站接入系统继电保护研究

发布时间：2017-09-06 21:47

  本文关键词：大型光伏电站接入系统继电保护研究

  更多相关文章： 大型光伏电站 低电压穿越控制策略 故障分析方法 距离保护

【摘要】：随着越来越多的大型光伏电站的建成及其并网运行的实现,光伏电站在电力系统中的地位日益重要。然而,由于其自身特有的波动性和随机性,大型光伏电站并网运行给电网带来了很多新的挑战,其中,光伏能源接入对电网继电保护的冲击不容忽视。本文围绕大型光伏电站接入对系统继电保护的影响进行了相对深入的分析研究。首先,根据我国最新的光伏电站并网规定,提出了新的大型光伏电站低电压穿越故障控制策略,使光伏电站故障输出很好地满足了并网规定的要求。根据该故障控制策略,当系统电压跌落程度较低时,在满足无功支撑要求的前提下,尽可能地输出较大有功功率,以维持系统有功平衡;而当系统电压发生较大深度跌落时,光伏电站优先输出无功电流,以提供较大的无功支撑。其次,基于光伏电站的故障控制策略,建立了光伏电站受并网点电压和当前时刻所捕捉的最大有功功率共同控制的受控电流源模型,正确反映了光伏电站在对称故障和不对称故障两种情况下的输出特性。并且,根据该故障等值模型,通过建立电网故障电路方程及其求解方法,进一步提出了精确的含大型并网光伏电站的输电网故障分析理论和方法。然后,在所提故障分析方法的基础上,分析了大型光伏电站接入对电网输电线路距离保护的影响。由于光伏电站故障电流的存在,导致输电线路发生故障时距离保护的测量阻抗受到严重影响,从而引起保护误动、拒动。在此基础上,根据光伏电站和系统电源故障输出电流的关系,针对含大型光伏电站电网的输电线路距离保护,提出了新的定值整定方案,使保护定值可以实时地根据光伏电站运行参数的变化做出相应的调整,保证了其动作性能的可靠性。最后,以兰州新区某含大型光伏电站的110k V电力系统为例,基于PSCAD搭建了仿真模型,并通过Matlab编程处理数据,进行了大量仿真计算,验证了所提光伏电站故障控制策略和电网距离保护定值整定原理的有效性和可行性。
【关键词】：大型光伏电站 低电压穿越控制策略 故障分析方法 距离保护
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615;TM77
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题背景及意义10-11
• 1.2 含大型光伏电站的电网继电保护研究现状11-15
• 1.2.1 光伏电站的研究现状11-12
• 1.2.2 含大型光伏电站的电网故障计算研究现状12-13
• 1.2.3 含大型光伏电站的电网保护研究现状13-15
• 1.3 论文的主要工作15-16
• 第2章 大型光伏电站并网系统及其故障控制策略16-31
• 2.1 引言16
• 2.2 光伏电池输出特性16-19
• 2.2.1 光伏电池建模16-18
• 2.2.2 光伏电池外特性18-19
• 2.3 大型光伏电站并网系统构成及其控制策略19-22
• 2.3.1 大型光伏电站并网系统构成19-21
• 2.3.2 并网逆变器控制策略21-22
• 2.4 大型光伏电站LVRT故障控制策略22-30
• 2.4.1 大型光伏电站低电压穿越运行要求23
• 2.4.2 大型光伏电站低电压穿越运行控制策略23-27
• 2.4.3 算例仿真验证27-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 含大型光伏电站的输电网故障计算方法31-45
• 3.1 引言31
• 3.2 大型光伏电站故障等值模型31-33
• 3.2.1 光伏电站故障输出特性31-32
• 3.2.2 大型光伏电站故障等值模型32-33
• 3.3 含大型光伏电站故障计算方法33-39
• 3.3.1 三相故障34-37
• 3.3.2 两相故障37-39
• 3.4 算例仿真验证39-43
• 3.4.1 三相故障仿真分析39-42
• 3.4.2 两相故障仿真分析42-43
• 3.5 本章小结43-45
• 第4章 大型光伏电站对输电网距离保护的影响及对策45-60
• 4.1 引言45
• 4.2 大型光伏电站对电网距离保护的影响分析45-50
• 4.2.1 传统距离保护简介45-46
• 4.2.2 光伏电站对距离Ⅰ段的影响46-49
• 4.2.3 光伏电站对距离Ⅱ段的影响49-50
• 4.3 距离保护定值整定新方法50-53
• 4.4 算例仿真验证53-58
• 4.4.1 大型光伏电站对测量阻抗影响的仿真分析53-56
• 4.4.2 距离保护整定新方案的仿真验证56-58
• 4.5 本章小结58-60
• 第5章 结论与展望60-62
• 5.1 结论60
• 5.2 展望60-62
• 参考文献62-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果65-66
• 致谢66

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本文编号：805647