小水电并网线路重合闸装置的研究

发布时间：2017-04-09 19:02

  本文关键词：小水电并网线路重合闸装置的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着小水电不断发展,小水电以其独特的优势已经逐渐成为一种重要的电力能源。小水电接入配电网,实现并网运行,解决了小水电孤网运行时供电可靠性差、电能质量差、带负载能力差等一系列问题。然而,大量小水电接入改变了配电网的拓扑结构和潮流分布,对配电网的运行、保护及控制产生不利影响,破坏了原有重合闸和配电保护之间的协调性。目前,小水电一般采用比较薄弱的单回路线接入配电网,当系统发生故障时,线路保护动作,小水电与配电网解列,形成了供电孤岛,导致重合闸成功率极低。而且,在丰水期,小水电接入容易造成接入母线过电压。本文基于小水电并网运行中存在的上述问题开展研究,主要包括以下内容:首先,以典型的IEEE5节点网络结构为例,从故障位置、小水电接入方式、并网容量三个方面,分析研究小水电接入对配电网原三段式电流保护的影响,仿真获得线路出现故障时,无选择性快速切除小水电对原线路保护诸如灵敏度与保护定值的影响机理。其次,基于配电网自动重合闸的运行要求和动作方式,以小水电解列后母线电压变化、永久性故障条件下的重合闸操作、重合闸的无压检定三个要素对小水电接入配电网对自动重合闸的影响进行实例仿真与研究,获得重合闸操作的基本参数和运行特点。再次,根据小水电接入配电网引起原三段式电流保护的影响机理和重合闸操作的参数及运行特点,结合具体实施区域小水电的实际电网特点,对丰水期小水电接入母线电压偏高和重合闸成功很低的问题进行研究。以35kV和10kV并网线路为例,分别提出重合闸的改进措施,并设计其控制流程。最后,以35kV小水电并网线路为例,结合其改进措施提出重合闸装置的设计方案。依据重合闸的控制流程设计重合闸装置的控制逻辑,并对重合闸装置的硬件、软件进行设计与研发,完成装置的调试和试运行。现场实施效果表明,该设计方案在一定程度提高了重合闸的成功率,改善了接入母线电压质量,提升了小水电地区供电的可靠性和稳定性,对小水电并网运行具有一定的工程意义。
【关键词】：小水电 分布式网络 重合闸 孤网 联络线
【学位授予单位】：天津职业技术师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV742;TM76
【目录】：

• 中文摘要4-5
• abstract5-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题的研究背景与意义9-10
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究目的和意义10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 本文的主要工作11-13
• 第2章 小水电接入对线路保护的影响13-24
• 2.1 传统配电网电流保护13-15
• 2.1.1 三段式电流保护的原理13-14
• 2.1.2 三段式电流保护的整定14-15
• 2.2 小水电接入对故障电流影响15-20
• 2.2.1 小水电从配电网中段母线接入15-19
• 2.2.2 小水电从配电网末端母线接入19-20
• 2.3 小水电接入对电流保护影响的仿真分析20-23
• 2.3.1 仿真模型的建立20-21
• 2.3.2 小水电接入对电流保护的影响21-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 小水电对配电网自动重合闸的影响24-34
• 3.1 配电网自动重合闸24-26
• 3.2 含小水电孤网的检同期分析26-29
• 3.2.1 含小水电孤网模型分析27-28
• 3.2.2 孤网的检同期重合闸28-29
• 3.3 小水电并网线路重合闸仿真29-32
• 3.3.1 仿真模型的建立29-30
• 3.3.2 含小水电孤网的电压特性30-31
• 3.3.3 重合于永久故障的影响31
• 3.3.4 重合闸的检无压分析31-32
• 3.4 本章小结32-34
• 第4章 茂名地区含小水电配电网重合闸的改进34-43
• 4.1 茂名地区含小水电配电网的现状34-36
• 4.1.1 小水电的接入方式34-36
• 4.1.2 丰水期过电压的现状36
• 4.1.3 并网线路重合闸的现状36
• 4.2 含小水电并网线路的改进措施36-40
• 4.2.1 线路过电压常用的改进方法37
• 4.2.2 线路重合闸的改进措施37-40
• 4.3 重合闸控制流程设计40-42
• 4.3.1 母线过压时重合闸的控制流程40-41
• 4.3.2 线路故障时重合闸的控制流程41-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第5章 小水电侧重合闸装置的设计43-60
• 5.1 重合闸方案的设计方案43-45
• 5.2 重合闸装置的控制逻辑设计45-48
• 5.2.1 自动重合闸动作的逻辑45-46
• 5.2.2 手动重合闸的动作逻辑46-47
• 5.2.3 重合闸装置的原理图47-48
• 5.3 重合闸系统硬件设计48-53
• 5.3.1 可编程逻辑控制器(PLC)48-49
• 5.3.2 工控机49-50
• 5.3.3 模拟量采集子模块50-51
• 5.3.4 开关量输入/输出子模块51-53
• 5.3.5 保护功能继电器组53
• 5.4 重合闸装置的软件设计53-59
• 5.4.1 重合闸监控的设计53-56
• 5.4.2 重合闸装置的PLC程序设计56-59
• 5.5 本章小结59-60
• 第6章 结论及展望60-62
• 6.1 结论60-61
• 6.2 展望61-62
• 参考文献62-66
• 致谢66-67
• 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文67

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本文编号：295893