分布式电源监控保护装置的硬件设计和保护逻辑的研究
发布时间：2024-05-13 21:34
电力系统的智能化发展方向为分布式电源的大量并网运行提供了一个重要的机遇。在分布式电源并网后，分布式电源与主网会相互产生影响，导致许多原先没有出现过的问题出现。比如主网电压出现偏高或偏低时，对分布式电源的设备就会造成一定的威胁。再者在主网出现短路故障后，分布式电源如不及时切除，就造成孤岛现象，从而造成严重的后果。国内外学者把研究重点大都放在配电网方面，而较多的忽略了将分布式电源与配电网作为一个系统进行保护。 本文针对以上的情况，通过对分布式电源并网后的功能需求的研究，开发出一套针对分布式电源并网的监控保护装置，一方面作为分布式电源和主网的监测设备，将采集和计算得到的数据发送至主站SCADA(数据采集与监视控制系统)系统供调度人员查阅，另一方面将分布式电源线路与其所在的配电网作为一个系统进行保护。主要工作在于分析了分布式电源接入到主网后，对主网电流保护和自动重合闸方面所造成的影响；详细地介绍了硬件设备的设计方案和设计过程，给出了详细的电路图和结构图；针对不同种类的分布式电源，分析其并网的技术要求，根据相应的要求给出系统保护和元件保护的保护判据和逻辑图；结合硬件功能和保护需求分析，给出了软件...
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 选择课题依据
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内外分布式发电应用现状
1.2.2 国内外分布式电源接入电网继电保护研究现状
1.3 本文主要研究工作及各章内容
第2章 分布式电源的引入对配电网保护的影响
2.1 配电网的继电保护
2.1.1 配电网继电保护概述
2.1.2 配电网电流保护及自动重合闸装置
2.2 分布式电源对电流保护的影响
2.2.1 对位于分布式电源下游的电流保护分析
2.2.2 对位于分布式电源上游的电流保护分析
2.3 分布式电源对自动重合闸的影响
2.4 本章小结
第3章 基于 ARM 多处理器的分布式电源监控保护装置硬件设计
3.1 装置的总体设计
3.1.1 装置的功能及原理
3.1.2 装置的硬件基本结构
3.2 CPU 简介
3.2.1 LPC3250 简介
3.2.2 LPC2468 简介
3.3 主 CPU 插件的设计
3.3.1 存储器的扩展
3.3.2 通信接口的设计
3.3.3 外部复位电路的设计
3.3.4 电源电路的设计
3.3.5 遥信和遥控电路的设计
3.3.6 绘制主 CPU 插件 PCB 图的注意事项
3.4 模拟量输入插件的设计
3.4.1 模拟量输入插件的结构设计
3.4.2 模拟量输入插件互感器的选用
3.4.3 模拟量输入插件电路设计
3.4.4 绘制模拟量输入插件 PCB 图注意事项
3.5 遥信插件的设计
3.6 遥控插件的设计
3.6.1 遥控插件的功能
3.6.2 遥控输出回路的原理
3.7 电源插件的设计
3.8 本章小结
第4章 分布式电源保护逻辑的研究及软件设计
4.1 分布式电源的种类及其并网要求
4.1.1 风力发电
4.1.2 光伏发电
4.1.3 燃气轮机发电及其他
4.2 分布式电源并网保护研究方法
4.3 分布式电源并网系统侧保护
4.3.1 两段式过流保护的保护判据及整定
4.3.2 电压保护的判据及整定
4.3.3 频率保护的判据及整定
4.4 分布式电源单元侧保护
4.4.1 基于序分量的单元侧保护
4.4.2 基于 DG 电压 abc-dq0 变换的单元侧保护
4.5 仿真模型建立及分析
4.5.1 建立模型
4.5.2 仿真分析
4.6 软件设计
4.6.1 主程序
4.6.2 采样中断服务程序
4.6.3 启动元件
4.7 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
附录A
附录B
详细摘要
本文编号：3972747
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 选择课题依据
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内外分布式发电应用现状
1.2.2 国内外分布式电源接入电网继电保护研究现状
1.3 本文主要研究工作及各章内容
第2章 分布式电源的引入对配电网保护的影响
2.1 配电网的继电保护
2.1.1 配电网继电保护概述
2.1.2 配电网电流保护及自动重合闸装置
2.2 分布式电源对电流保护的影响
2.2.1 对位于分布式电源下游的电流保护分析
2.2.2 对位于分布式电源上游的电流保护分析
2.3 分布式电源对自动重合闸的影响
2.4 本章小结
第3章 基于 ARM 多处理器的分布式电源监控保护装置硬件设计
3.1 装置的总体设计
3.1.1 装置的功能及原理
3.1.2 装置的硬件基本结构
3.2 CPU 简介
3.2.1 LPC3250 简介
3.2.2 LPC2468 简介
3.3 主 CPU 插件的设计
3.3.1 存储器的扩展
3.3.2 通信接口的设计
3.3.3 外部复位电路的设计
3.3.4 电源电路的设计
3.3.5 遥信和遥控电路的设计
3.3.6 绘制主 CPU 插件 PCB 图的注意事项
3.4 模拟量输入插件的设计
3.4.1 模拟量输入插件的结构设计
3.4.2 模拟量输入插件互感器的选用
3.4.3 模拟量输入插件电路设计
3.4.4 绘制模拟量输入插件 PCB 图注意事项
3.5 遥信插件的设计
3.6 遥控插件的设计
3.6.1 遥控插件的功能
3.6.2 遥控输出回路的原理
3.7 电源插件的设计
3.8 本章小结
第4章 分布式电源保护逻辑的研究及软件设计
4.1 分布式电源的种类及其并网要求
4.1.1 风力发电
4.1.2 光伏发电
4.1.3 燃气轮机发电及其他
4.2 分布式电源并网保护研究方法
4.3 分布式电源并网系统侧保护
4.3.1 两段式过流保护的保护判据及整定
4.3.2 电压保护的判据及整定
4.3.3 频率保护的判据及整定
4.4 分布式电源单元侧保护
4.4.1 基于序分量的单元侧保护
4.4.2 基于 DG 电压 abc-dq0 变换的单元侧保护
4.5 仿真模型建立及分析
4.5.1 建立模型
4.5.2 仿真分析
4.6 软件设计
4.6.1 主程序
4.6.2 采样中断服务程序
4.6.3 启动元件
4.7 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
附录A
附录B
详细摘要
本文编号：3972747
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