本文關(guān)鍵詞：含分布式電源的配網(wǎng)保護研究與方案設(shè)計

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【摘要】：為緩解能源短缺及環(huán)境負擔等問題,提升電網(wǎng)抵抗重大災(zāi)害的抗壓水平,目前,分布式電源(Distributed Generation, DG)在電網(wǎng)中的綜合利用已逐步成為現(xiàn)代電網(wǎng)新的發(fā)展趨勢。但隨著并網(wǎng)DG的增多,配電網(wǎng)各種運行狀態(tài)及故障水平均發(fā)生變動,傳統(tǒng)配置的三段式電流保護無法適應(yīng)分布式電源的接入,產(chǎn)生了許多問題。本文研究并分析了傳統(tǒng)配電網(wǎng)繼電保護受到的影響,對原有保護進行改進,設(shè)計并驗證了更加靈活的繼電保護方案配置,以求適應(yīng)配電網(wǎng)中相應(yīng)的分布式電源接入。首先,本文分析了于配網(wǎng)不同位置加入各容量DG后,電流保護所受的影響。在Matlab/Simulink軟件中搭建配電網(wǎng)模型,接入雙饋感應(yīng)風(fēng)機作為分布式電源進行仿真,通過對比DG接入前、后所得故障電流數(shù)據(jù),作圖直觀觀察,從理論與仿真結(jié)果兩個方面實際分析原電流保護在可靠性、靈敏性、重合閘動作情況等方面受到DG的影響及程度。其次,針對直接并網(wǎng)的典型DG及通過逆變器并網(wǎng)的光伏DG兩種分布式電源,分別提出對電流保護整定值的改進方式,使下游保護自動適應(yīng)并網(wǎng)DG容量的變化,以適當縮小保護范圍、降低靈敏度、避免誤動。本文先是對兩種DG建立了合理的等效模型,其中光伏模型考慮了其低壓穿越控制策略,等效方法更符合實際。之后,分別采用引入短路衰減電抗、列寫方程組、迭代計算等方式,提出了適合這兩種DG的整定值改進方案,使得兩種DG下游保護的整定值均隨著DG容量而相應(yīng)的提高。為了驗證改進效果,在Matlab軟件中分別搭建了兩種電源的仿真模型,計算改進的自適應(yīng)整定值,并運行并網(wǎng)仿真模型,對比改進計算數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果、繪圖分析,研究保護性能的提升效果及改進整定值的自適應(yīng)性優(yōu)勢。最后,在改進整定值的基礎(chǔ)上,綜合方向縱聯(lián)保護的原理,結(jié)合基于鄰線閉鎖的方式,改進原配網(wǎng)電流保護,設(shè)計一種適應(yīng)DG接入的配電網(wǎng)保護配置方案。本文提出了基于故障電流相角突變的方向判別方法,研究了保護方案中采用的、通信通道的選擇及特性、重合閘設(shè)定方案及配置,詳細分析了主保護及后備保護的時間配合、動作原理與設(shè)計流程。在Matlab配網(wǎng)模型中加入三相可控斷路器,建立符合本文所設(shè)計保護方案的控制系統(tǒng)模型,對保護的動作情況進行仿真驗證,分析仿真得所得各保護的控制邏輯信號、故障電流值變化情況。在理論及仿真結(jié)果兩個層面上驗證了該保護方案的可行性,針對DG接入所引起的各個問題分析了該保護性能的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：分布式電源 保護方案 整定方式 方向縱聯(lián) 鄰線閉鎖
【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】：2015
【分類號】：TM77
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 選題研究背景與意義12-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 論文主要工作16-18
• 第二章 DG并網(wǎng)對配電網(wǎng)繼電保護的影響18-32
• 2.1 傳統(tǒng)配電網(wǎng)保護配置與建模18-22
• 2.1.1 保護配置說明18
• 2.1.2 簡單模型的建立與仿真18-22
• 2.2 DG并網(wǎng)對配網(wǎng)保護影響的仿真與分析22-30
• 2.2.1 雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)23-24
• 2.2.2 DG對下游保護的助增作用24-26
• 2.2.3 DG對上游保護的分流作用26-28
• 2.2.4 DG對上游線路短路的影響28-29
• 2.2.5 DG對相鄰饋線短路的影響29-30
• 2.3 DG對保護靈敏度的影響分析30
• 2.4 DG對重合閘的影響分析30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 保護的整定值自適應(yīng)改進方案32-52
• 3.1 不同類型DG的等效模型建立32-41
• 3.1.1 典型DG等效模型32-34
• 3.1.2 并網(wǎng)光伏DG的一般模型與控制方法34-37
• 3.1.3 故障時基于低壓穿越控制策略的光伏模型37-41
• 3.2 DG下游保護的整定值改進方案研究41-46
• 3.2.1 典型DG并網(wǎng)的整定值改進方案41-43
• 3.2.2 光伏DG并網(wǎng)的整定值改進方案43-46
• 3.3 保護整定值改進效果的仿真驗證46-51
• 3.3.1 典型DG并網(wǎng)的保護改進方案驗證46-48
• 3.3.2 光伏DG并網(wǎng)的保護改進方案驗證48-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 含方向縱聯(lián)的鄰線閉鎖式電流保護配置方案52-70
• 4.1 保護方案的設(shè)計思路52-53
• 4.2 基于故障電流方向突變的判別方法53-57
• 4.2.1 正序電流相角突變式方向判別原理53-56
• 4.2.2 基于雙端故障的方向縱聯(lián)保護原理56-57
• 4.3 通信通道的選擇57-58
• 4.4 保護整定值的設(shè)定及動作時間的配合58-59
• 4.4.1 保護的自適應(yīng)整定值設(shè)定58-59
• 4.4.2 保護的時間配合59
• 4.5 保護的重合閘配置59-60
• 4.6 含方向縱聯(lián)的鄰線閉鎖式電流保護配置方案60-62
• 4.7 保護方案的應(yīng)用例證62-68
• 4.7.1 所配置保護方案的動作流程分析62-63
• 4.7.2 對保護方案動作情況的仿真驗證63-68
• 4.8 本章小結(jié)68-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 全文總結(jié)70
• 5.2 展望70-72
• 參考文獻72-78
• 致謝78-80
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文80-81
• 附件81

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