本文關鍵詞：柔性直流配電網控制策略與保護方案研究

  更多相關文章： 柔性直流配電網 系統(tǒng)接地方式 控制策略 保護配置方案 實時數字仿真系統(tǒng)

【摘要】：目前城市地區(qū)交流配電網普遍面臨電能質量不滿足要求、分布式電源發(fā)展迅速、輸電走廊緊張等問題。研究在城市配電網中使用柔性直流技術,通過向特定用戶專門供電,使用電壓源換流器改善電能質量,在直流側直接接入分布式電源和儲能設備,向直流負荷直接供電等技術方案,可以解決城市配電網中面臨的若干重要問題。同時,柔性直流配電系統(tǒng)在擴展柔性直流技術的應用方向上具有重要的理論價值和實際意義。本文首先介紹了深圳柔性直流配電示范工程的主回路拓撲和系統(tǒng)參數；研究不同系統(tǒng)接地方式對配電網故障特性、直流線路保護及故障定位等方面的影響,進而提出適用于柔性直流配電網的系統(tǒng)接地方式；針對本工程的主回路拓撲結構和關鍵設備,研究了柔性直流配電系統(tǒng)的運行原理,為后續(xù)系統(tǒng)控制策略的研究和保護方案的制定打下基礎。然后,根據工程實際要求和配電網“T”接負荷、儲能、微電網的特點,提出柔性直流配電網啟動策略以減小啟動過程對系統(tǒng)的沖擊并防止保護誤動,著重研究了連接換流器和連接DC/DC變壓器啟動電阻的選取方法；根據系統(tǒng)運行方式的切換特點和線路單極接地故障后系統(tǒng)不停運的要求,提出了利用柔性控制技術限制線路電流的策略,從而降低對直流開斷設備的性能要求。針對該示范工程,研究并提出了完整的保護配置方案。根據柔性直流配電網的特點,提出保護區(qū)域的劃分原則；研究該系統(tǒng)所需要的保護裝置,并為每個裝置配置相應保護；分析柔直配電網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PSCAD/EMTDC仿真,驗證了保護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驗室系統(tǒng)的MATLAB離線仿真模型,詳細研究了由MATLAB模型到RT-LAB模型的實時化建模過程。將實際控制裝置和保護裝置等接入RT-LAB,試驗系統(tǒng)的啟動過程及穩(wěn)定運行情況,研究該過程線路電壓、傳輸功率及啟動沖擊電流的變化情況,驗證啟動策略和穩(wěn)態(tài)控制策略的正確性；仿真實驗室系統(tǒng)在典型位置的故障,研究特征電氣量的變化、保護動作情況及直流斷路器的狀態(tài),驗證保護方案的可靠性。
【關鍵詞】：柔性直流配電網 系統(tǒng)接地方式 控制策略 保護配置方案 實時數字仿真系統(tǒng)
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 柔性直流配電網的研究現狀11-13
• 1.2.1 系統(tǒng)架構11
• 1.2.2 關鍵設備11-12
• 1.2.3 控制技術12
• 1.2.4 保護技術12-13
• 1.3 論文的主要研究內容13-14
• 第2章 柔性直流配電網工程實例及其工作原理14-26
• 2.1 引言14
• 2.2 示范工程主回路拓撲14-16
• 2.3 系統(tǒng)接地方式16-18
• 2.4 柔性直流配電網原理分析18-25
• 2.4.1 電壓源換流器的基本特性18-20
• 2.4.2 MMC的拓撲結構及工作原理20-22
• 2.4.3 MMC的控制原理22-25
• 2.5 本章小結25-26
• 第3章 柔性直流配電網控制策略研究26-38
• 3.1 引言26
• 3.2 啟動控制策略26-33
• 3.2.1 系統(tǒng)啟動原則26-27
• 3.2.2 充電電阻的確定27-32
• 3.2.3 驗證與分析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 仿真驗證35-37
• 3.4 本章小結37-38
• 第4章 柔性直流配電網保護配置方案38-53
• 4.1 引言38
• 4.2 保護區(qū)域的劃分38-39
• 4.3 保護配置方案39-42
• 4.3.1 保護裝置1和保護裝置6的保護配置40
• 4.3.2 保護裝置2和保護裝置4的保護配置40-41
• 4.3.3 保護裝置3和保護裝置5的保護配置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52-53
• 第5章 RT-LAB建模研究與仿真試驗53-65
• 5.1 引言53
• 5.2 動態(tài)模擬實驗系統(tǒng)53-54
• 5.3 RT-LAB介紹54
• 5.4 基于RT-LAB的柔性直流配電網實時仿真模型54-59
• 5.4.1 RT-LAB實時化建�；疽�55
• 5.4.2 RT-LAB實時化建模過程55-59
• 5.5 RT-LAB仿真試驗59-64
• 5.5.1 啟動及穩(wěn)態(tài)運行仿真59-60
• 5.5.2 典型故障60-64
• 5.6 本章小結64-65
• 第6章 總結與展望65-67
• 6.1 全文總結65
• 6.2 研究工作展望65-67
• 參考文獻67-71
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文與參加科研情況71-72
• 致謝72

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