有源配電網(wǎng)分布式保護方案及裝置實現(xiàn)
本文選題:有源配電網(wǎng) + 分布式電源; 參考:《山東大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著世界能源、環(huán)境問題日益突出,作為清潔能源的一種高效利用方式,分布式電源(DG,Distributed Generation)被越來越多的接入到配電網(wǎng)中。DG的接入在為配電網(wǎng)帶來諸多優(yōu)勢的同時,也給配電網(wǎng)的保護與控制帶來了全新的挑戰(zhàn)。因此,積極開展有源配電網(wǎng)保護與控制技術(shù)研究,開發(fā)實際有效的有源配電網(wǎng)保護與控制裝置,將具有良好的應(yīng)用前景。論文所作的主要工作如下:(1)提出了基于智能終端(SmartTerminal Unit,STU)對等通信的有源配電網(wǎng)分布式智能保護控制方案。該方案包括分布式饋線故障定位、隔離及恢復(fù)方法;考慮分布式電源低電壓穿越的防孤島保護方案;以及一種基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥R別方法。在饋線上發(fā)生故障時,通過智能終端間的信息交互,可以快速地完成饋線故障的隔離及非故障區(qū)段的供電恢復(fù);對于有源配電網(wǎng)運行中可能出現(xiàn)的非計劃孤島運行情況,通過饋線及公共耦合點(Point of Common Coupling,PCC)智能終端間的相互配合,可以實現(xiàn)對分布式電源低電壓穿越、防孤島保護以及饋線故障自愈的綜合控制。(2)開發(fā)出有源配電網(wǎng)分布式保護控制樣機。保護樣機硬件由微處理器、現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)以及存儲器等構(gòu)成,具有強大的數(shù)據(jù)處理能力,為分布式保護控制程序提供了有力支持。基于層次化、模塊化和多任務(wù)的軟件設(shè)計理念,設(shè)計了實現(xiàn)有源配電網(wǎng)分布式保護控制功能的高級應(yīng)用程序,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、保護控制、防孤島保護等多項功能。(3)利用RTDS搭建了有源配電網(wǎng)測試模型,完成對所開發(fā)保護樣機的閉環(huán)測試。根據(jù)現(xiàn)場實際參數(shù),搭建了含逆變型DG的有源配電網(wǎng)系統(tǒng)模型,針對不同故障條件,對4臺有源配電網(wǎng)保護樣機進行了功能及性能測試。測試結(jié)果表明,所提分布式保護控制方案能夠滿足有源配電網(wǎng)快速故障自愈的要求;所開發(fā)保護樣機性能穩(wěn)定,動作可靠,具有一定的工程應(yīng)用前景。
[Abstract]:With the increasingly prominent energy and environmental problems in the world, as a kind of efficient use of clean energy, DGG distributed Generation (DG) has been more and more connected to the distribution network. DG has brought many advantages to the distribution network at the same time. It also brings a new challenge to the protection and control of distribution network. Therefore, the active distribution network protection and control technology research, the development of practical and effective active distribution network protection and control devices, will have a good application prospects. The main work of this paper is as follows: (1) A distributed intelligent protection control scheme for active distribution network based on Smart Terminal Unit Unit (STU) peer-to-peer communication is proposed. The scheme includes distributed feeder fault location, isolation and recovery method, anti-islanding protection scheme considering low voltage traversing of distributed power supply, and a network topology identification method based on TCP/IP protocol. When the fault occurs on the feeder line, the isolation of the feeder fault and the recovery of the power supply in the non-fault section can be completed quickly by the information exchange between the intelligent terminals, and for the unplanned isolated island operation situation that may occur in the operation of the active distribution network, The low voltage traversing of distributed power can be realized through the mutual cooperation between the feeder and the common coupling point Point of Common coupling PCCs. The distributed protection control prototype of active distribution network is developed. The hardware of the protection prototype is composed of microprocessor, FPGA, A / D converter ADCand memory. It has powerful data processing ability and provides powerful support for distributed protection control program. Based on the idea of hierarchical, modular and multi-task software design, the advanced application program is designed to realize the distributed protection control function of active distribution network, which can realize data processing and protection control. Using RTDS, the active distribution network test model is built, and the closed-loop test of the developed prototype is completed. According to the actual field parameters, the active distribution network system model with inverter DG is built, and the function and performance of four active distribution network protection prototypes are tested according to different fault conditions. The test results show that the proposed distributed protection control scheme can meet the requirements of fast fault self-healing of active distribution network, and the developed prototype has stable performance, reliable operation and has a certain engineering application prospect.
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TM77
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,本文編號:1935740
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