本文關(guān)鍵詞：柔性直流配電網(wǎng)控制策略與保護(hù)方案研究

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【摘要】：目前城市地區(qū)交流配電網(wǎng)普遍面臨電能質(zhì)量不滿足要求、分布式電源發(fā)展迅速、輸電走廊緊張等問(wèn)題。研究在城市配電網(wǎng)中使用柔性直流技術(shù),通過(guò)向特定用戶專(zhuān)門(mén)供電,使用電壓源換流器改善電能質(zhì)量,在直流側(cè)直接接入分布式電源和儲(chǔ)能設(shè)備,向直流負(fù)荷直接供電等技術(shù)方案,可以解決城市配電網(wǎng)中面臨的若干重要問(wèn)題。同時(shí),柔性直流配電系統(tǒng)在擴(kuò)展柔性直流技術(shù)的應(yīng)用方向上具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。本文首先介紹了深圳柔性直流配電示范工程的主回路拓?fù)浜拖到y(tǒng)參數(shù)；研究不同系統(tǒng)接地方式對(duì)配電網(wǎng)故障特性、直流線路保護(hù)及故障定位等方面的影響,進(jìn)而提出適用于柔性直流配電網(wǎng)的系統(tǒng)接地方式；針對(duì)本工程的主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和關(guān)鍵設(shè)備,研究了柔性直流配電系統(tǒng)的運(yùn)行原理,為后續(xù)系統(tǒng)控制策略的研究和保護(hù)方案的制定打下基礎(chǔ)。然后,根據(jù)工程實(shí)際要求和配電網(wǎng)“T”接負(fù)荷、儲(chǔ)能、微電網(wǎng)的特點(diǎn),提出柔性直流配電網(wǎng)啟動(dòng)策略以減小啟動(dòng)過(guò)程對(duì)系統(tǒng)的沖擊并防止保護(hù)誤動(dòng),著重研究了連接換流器和連接DC/DC變壓器啟動(dòng)電阻的選取方法；根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式的切換特點(diǎn)和線路單極接地故障后系統(tǒng)不停運(yùn)的要求,提出了利用柔性控制技術(shù)限制線路電流的策略,從而降低對(duì)直流開(kāi)斷設(shè)備的性能要求。針對(duì)該示范工程,研究并提出了完整的保護(hù)配置方案。根據(jù)柔性直流配電網(wǎng)的特點(diǎn),提出保護(hù)區(qū)域的劃分原則；研究該系統(tǒng)所需要的保護(hù)裝置,并為每個(gè)裝置配置相應(yīng)保護(hù)；分析柔直配電網(wǎng)直流線路上單極接地故障、極間故障、斷線故障的故障特性,提出直流線路故障的定位策略;通過(guò)PSCAD/EMTDC仿真,驗(yàn)證了保護(hù)配置方案的可靠性和故障定位策略的正確性。最后,搭建深圳柔性直流配電示范工程實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的MATLAB離線仿真模型,詳細(xì)研究了由MATLAB模型到RT-LAB模型的實(shí)時(shí)化建模過(guò)程。將實(shí)際控制裝置和保護(hù)裝置等接入RT-LAB,試驗(yàn)系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程及穩(wěn)定運(yùn)行情況,研究該過(guò)程線路電壓、傳輸功率及啟動(dòng)沖擊電流的變化情況,驗(yàn)證啟動(dòng)策略和穩(wěn)態(tài)控制策略的正確性；仿真實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)在典型位置的故障,研究特征電氣量的變化、保護(hù)動(dòng)作情況及直流斷路器的狀態(tài),驗(yàn)證保護(hù)方案的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：柔性直流配電網(wǎng) 系統(tǒng)接地方式 控制策略 保護(hù)配置方案 實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM721.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景及意義9-11
• 1.2 柔性直流配電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)11
• 1.2.2 關(guān)鍵設(shè)備11-12
• 1.2.3 控制技術(shù)12
• 1.2.4 保護(hù)技術(shù)12-13
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 第2章 柔性直流配電網(wǎng)工程實(shí)例及其工作原理14-26
• 2.1 引言14
• 2.2 示范工程主回路拓?fù)?/span>14-16
• 2.3 系統(tǒng)接地方式16-18
• 2.4 柔性直流配電網(wǎng)原理分析18-25
• 2.4.1 電壓源換流器的基本特性18-20
• 2.4.2 MMC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理20-22
• 2.4.3 MMC的控制原理22-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 柔性直流配電網(wǎng)控制策略研究26-38
• 3.1 引言26
• 3.2 啟動(dòng)控制策略26-33
• 3.2.1 系統(tǒng)啟動(dòng)原則26-27
• 3.2.2 充電電阻的確定27-32
• 3.2.3 驗(yàn)證與分析32-33
• 3.3 線路電流限制策略33-37
• 3.3.1 控制思路33-34
• 3.3.2 控制方法與邏輯34-35
• 3.3.3 仿真驗(yàn)證35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 柔性直流配電網(wǎng)保護(hù)配置方案38-53
• 4.1 引言38
• 4.2 保護(hù)區(qū)域的劃分38-39
• 4.3 保護(hù)配置方案39-42
• 4.3.1 保護(hù)裝置1和保護(hù)裝置6的保護(hù)配置40
• 4.3.2 保護(hù)裝置2和保護(hù)裝置4的保護(hù)配置40-41
• 4.3.3 保護(hù)裝置3和保護(hù)裝置5的保護(hù)配置41-42
• 4.4 直流線路故障定位42-47
• 4.4.1 單極接地故障43-45
• 4.4.2 極間故障45-47
• 4.4.3 線路斷線故障47
• 4.5 PSCAD仿真驗(yàn)證47-52
• 4.5.1 直流線路單極故障48-49
• 4.5.2 直流線路雙極故障49-50
• 4.5.3 直流線路斷線故障50-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第5章 RT-LAB建模研究與仿真試驗(yàn)53-65
• 5.1 引言53
• 5.2 動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)53-54
• 5.3 RT-LAB介紹54
• 5.4 基于RT-LAB的柔性直流配電網(wǎng)實(shí)時(shí)仿真模型54-59
• 5.4.1 RT-LAB實(shí)時(shí)化建�；疽�55
• 5.4.2 RT-LAB實(shí)時(shí)化建模過(guò)程55-59
• 5.5 RT-LAB仿真試驗(yàn)59-64
• 5.5.1 啟動(dòng)及穩(wěn)態(tài)運(yùn)行仿真59-60
• 5.5.2 典型故障60-64
• 5.6 本章小結(jié)64-65
• 第6章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 全文總結(jié)65
• 6.2 研究工作展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與參加科研情況71-72
• 致謝72

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