本文關(guān)鍵詞：含分布式光伏電源配電網(wǎng)的故障自愈技術(shù)研究

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【摘要】：近年來(lái),雖然南京配網(wǎng)中的分布式光伏電源在數(shù)量與規(guī)模上都保持著穩(wěn)定增長(zhǎng)的趨勢(shì),但由于配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程比較緩慢,含光伏電源的有源饋線(xiàn)仍需依靠傳統(tǒng)方式(電流保護(hù)、重合閘等)實(shí)現(xiàn)自愈。另一方面,由于現(xiàn)行的配網(wǎng)自動(dòng)化自愈技術(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)未考慮多源饋線(xiàn)的特殊性,因此其在有源饋線(xiàn)上的有效性尚未得到論證,所以為了滿(mǎn)足光伏用戶(hù)對(duì)饋線(xiàn)自愈功能的實(shí)際需要、保證自動(dòng)化自愈在含光伏電源饋線(xiàn)上的有效性,需要電網(wǎng)管理部門(mén)對(duì)光伏電源并網(wǎng)后的配網(wǎng)自愈技術(shù)展開(kāi)專(zhuān)業(yè)性的深入研究。本文首先介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)造和發(fā)電控制方式,并分析了光伏電源作為逆變型電流源的穩(wěn)態(tài)輸出特性和故障響應(yīng)特性。接著,本文以南京配網(wǎng)中的實(shí)際饋線(xiàn)為樣本,通過(guò)電路模型與RSCAD仿真工具,分析了光伏電源在不同條件下對(duì)饋線(xiàn)短路電流所產(chǎn)生的分流效應(yīng)與助增效應(yīng),同時(shí)還分析了多臺(tái)光伏電源并網(wǎng)時(shí),饋線(xiàn)不同區(qū)域短路電流的變化規(guī)律。以上述分析為基礎(chǔ),本文從南京配網(wǎng)自愈技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況出發(fā),首先分析了光伏電源并網(wǎng)后,傳統(tǒng)自愈設(shè)備及自愈方法可能出現(xiàn)的靈敏度降低、非同步重合等問(wèn)題,并為每類(lèi)設(shè)備提出了有針對(duì)性的調(diào)整方案,以保證現(xiàn)階段的自愈設(shè)備能適應(yīng)光伏電源接入后的變化。之后,本文結(jié)合南京配網(wǎng)現(xiàn)行的自愈算法,逐步分析了光伏電源可能對(duì)故障定位、隔離、非故障區(qū)域復(fù)供電三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)所造成的影響,得出光伏電源接入原故障定位算法易產(chǎn)生誤判的結(jié)論。尤此,本文以構(gòu)建饋線(xiàn)的有向圖拓?fù)淠Ｐ蜑槠瘘c(diǎn),從運(yùn)算量、容錯(cuò)性和可行性三個(gè)方面對(duì)常用的四類(lèi)定位算法進(jìn)行了分析比較,提出了在故障前預(yù)先生成診斷參數(shù)矩陣、在故障時(shí)帶入各終端點(diǎn)匯流值的電流熱區(qū)算法,還提出了在隔離與復(fù)送電環(huán)節(jié)加入防非計(jì)劃性孤島、防滲透率越限校驗(yàn)步驟的調(diào)整措施,最終得出了新的自愈流程作以適應(yīng)南京配網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展需求。
【關(guān)鍵詞】：故障自愈技術(shù) 分布式光伏電源 南京地區(qū)配網(wǎng) 電流熱區(qū)算法
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景與意義10
• 1.2 光伏電源技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 分布式光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展歷史11-12
• 1.2.2 分布式光伏發(fā)電技術(shù)的普及程度12
• 1.3 配網(wǎng)故障自愈技術(shù)的發(fā)展概況12-16
• 1.3.1 配網(wǎng)饋線(xiàn)的主要接線(xiàn)模式及簡(jiǎn)化拓?fù)淠Ｐ?/span>13-14
• 1.3.2 配網(wǎng)自愈技術(shù)的實(shí)現(xiàn)條件14
• 1.3.3 配網(wǎng)自愈技術(shù)的主要類(lèi)型14-16
• 1.4 含小容量分布式電源配網(wǎng)的自愈方式研究現(xiàn)狀16-17
• 1.5 課題進(jìn)展的意義及開(kāi)展的工作17-18
• 第二章 分布式光伏電源的構(gòu)成與控制方式18-35
• 2.1 光伏發(fā)電的原理與光伏系統(tǒng)的構(gòu)成18-30
• 2.1.1 光伏電池的電氣特性18-20
• 2.1.2 影響光伏電池輸出功率的主要因素20-21
• 2.1.3 光伏陣列的結(jié)構(gòu)與特性21-23
• 2.1.4 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要組成部分23-30
• 2.2 光伏電源的并網(wǎng)運(yùn)行控制策略與數(shù)學(xué)模型30-33
• 2.2.1 并網(wǎng)光伏電源的發(fā)電控制策略30-31
• 2.2.2 光伏電源的并網(wǎng)運(yùn)行控制模型31-33
• 2.3 實(shí)際配網(wǎng)中分布式光伏電源的功率變化規(guī)律33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 分布式光伏電源對(duì)配網(wǎng)短路電流的影響35-49
• 3.1 分布式光伏電源的在配網(wǎng)故障時(shí)的輸出特性35-37
• 3.1.1 分布式光伏電源在饋線(xiàn)中的接入方式35
• 3.1.2 分布式光伏電源在電網(wǎng)異常時(shí)的輸出控制方式35-37
• 3.2 分布式光伏電源并網(wǎng)后配網(wǎng)短路電流的變化規(guī)律37-48
• 3.2.1 故障點(diǎn)位于T接點(diǎn)上游時(shí)光伏電源對(duì)短路電流的影響38-39
• 3.2.2 故障點(diǎn)位于T接點(diǎn)下游時(shí)光伏電源對(duì)短路電流的影響39-40
• 3.2.3 相鄰線(xiàn)路故障時(shí)光伏電源對(duì)短路電流的影響40-41
• 3.2.4 兩相短路故障時(shí)光伏電源對(duì)短路電流的影響41-42
• 3.2.5 含光伏電源的配電線(xiàn)路故障仿真算例42-46
• 3.2.5.1 仿真模型的建立42-43
• 3.2.5.2 三相短路故障時(shí)的仿真結(jié)果43-45
• 3.2.5.3 兩相短路故障時(shí)的仿真結(jié)果45-46
• 3.2.6 含多臺(tái)光伏電源線(xiàn)路的故障情況分析46-48
• 3.3 本章小結(jié)48-49
• 第四章 含分布式光伏電源配網(wǎng)的自愈技術(shù)49-95
• 4.1 南京地區(qū)配網(wǎng)饋線(xiàn)自愈控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀49-52
• 4.2 分布式光伏電源對(duì)傳統(tǒng)自愈技術(shù)的影響與適應(yīng)措施52-62
• 4.2.1 分布式光伏電源對(duì)電流保護(hù)有效性的影響及適應(yīng)措施52-57
• 4.2.1.1 分布式電源對(duì)本線(xiàn)路電流保護(hù)有效性的影響53
• 4.2.1.2 相鄰線(xiàn)路故障時(shí)分布式電源對(duì)電流保護(hù)有效性的影響53-54
• 4.2.1.3 含分布式電源饋線(xiàn)的電流保護(hù)調(diào)整措施54-57
• 4.2.2 分布式光伏電源對(duì)重合閘與備用電源自動(dòng)投入設(shè)備的影響及調(diào)整措施57-60
• 4.2.3 分布式光伏電源對(duì)其他故障處理設(shè)備的影響60-62
• 4.2.3.1 分布式光伏電源對(duì)跌落式熔斷器的影響60-61
• 4.2.3.2 分布式光伏電源對(duì)故障指示器的影響61-62
• 4.3 分布式光伏電源對(duì)自動(dòng)化自愈技術(shù)的影響62-71
• 4.3.1 南京配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)行的自愈算法62-66
• 4.3.1.1 饋線(xiàn)拓?fù)鋽?shù)據(jù)預(yù)處理62-64
• 4.3.1.2 故障區(qū)域的定位與隔離64-65
• 4.3.1.3 非故障區(qū)域的恢復(fù)供電65-66
• 4.3.2 光伏電源對(duì)現(xiàn)行自愈算法的影響及調(diào)整措施66-71
• 4.3.2.1 光伏電源對(duì)故障定位算法正確性的影響66-69
• 4.3.2.2 光伏電源對(duì)故障隔離算法有效性的影響69
• 4.3.2.3 光伏電源對(duì)非故障區(qū)復(fù)供電算法的影響69-71
• 4.4 含光伏電源配網(wǎng)的故障定位規(guī)則與算法71-83
• 4.4.1 基于有向圖的配網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ?/span>71-73
• 4.4.2 基于功率方向規(guī)則的故障定位算法73-77
• 4.4.3 基于電流熱區(qū)規(guī)則的故障定位算法77-82
• 4.4.4 適用于南京配網(wǎng)的有源饋線(xiàn)故障定位算法82-83
• 4.5 適用于南京地區(qū)配網(wǎng)的自動(dòng)化自愈算法83-93
• 4.5.1 算法描述與流程圖83-87
• 4.5.2 配網(wǎng)仿真算例87-93
• 4.5.2.1 拓?fù)鋽?shù)據(jù)預(yù)處理88-93
• 4.5.2.2 故障定位與隔離93
• 4.5.2.3 非故障區(qū)復(fù)供電93
• 4.6 本章小結(jié)93-95
• 第五章 總結(jié)與展望95-97
• 致謝97-98
• 參考文獻(xiàn)98-101
• 附錄A101-104

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