本文關(guān)鍵詞：包含微電網(wǎng)的電網(wǎng)故障分析與保護(hù)研究

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【摘要】：由于受能源危機(jī)和部分地區(qū)供電問題的影響,分布式發(fā)電技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的越來越快。然而,分布式電源零散的接入電網(wǎng)中,會對電網(wǎng)造成如電能質(zhì)量,協(xié)調(diào)控制,保護(hù)管理等多方面的影響。因此,對于多分布式電源并網(wǎng),提出了微電網(wǎng)概念,將分布式電源集中供電,便于管理,微電網(wǎng)也因其優(yōu)于分布式電源零散供電的特性,越來越受到來了人們的重視。微電網(wǎng)雖然有諸多優(yōu)點,然而,由于分布式電源的接入,也帶來了一些問題。首先網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,由傳統(tǒng)電網(wǎng)由單一電源供電的模式變成了多電源的模式,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由單向變?yōu)槎噍椛?因此就造成了微電網(wǎng)并網(wǎng)的潮流雙向的問題;其次由于分布式電源中帶有大量電力電子器件,造成的微電網(wǎng)短路電流與傳統(tǒng)電網(wǎng)的短路電流差異很大。因此在考慮包含微電網(wǎng)的繼電保護(hù)問題時,需要考慮到短路電流變化和潮流變化,傳統(tǒng)的保護(hù)策略已經(jīng)不能滿足包含微電網(wǎng)的電網(wǎng)繼電保護(hù)問題,需要重新針對微電網(wǎng)短路電流變化、潮流雙向等問題提出新的保護(hù)方案。本文分析了分布式電源的特性,首先建立分布式電源模型,組建微電網(wǎng),在深刻分析了微電網(wǎng)并網(wǎng)后對電網(wǎng)繼電保護(hù)問題的影響和包含微電網(wǎng)的電網(wǎng)故障特性之后,提出了對差動電流法改進(jìn)的序分量保護(hù)方案,并在構(gòu)建好的微電網(wǎng)模型中對故障進(jìn)行了仿真分析,驗證了保護(hù)方案的可行性。具體的研究分析內(nèi)容如下:(1)介紹并分析了幾種常見的分布式電源,包括太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電單元及微型燃?xì)廨啓C(jī)的數(shù)學(xué)模型,及其發(fā)電原理以及優(yōu)缺點,比較了儲能單元中超級電容與傳統(tǒng)儲能裝置的不同,分析各自的優(yōu)缺點以及使用場合;然后分析了幾種微電網(wǎng)模型,主要針對CERTS模型,介紹了不同母線所適用的微電源種類以及應(yīng)用。(2)基于PSCAD軟件,對不同種類的微電源進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,對并網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析建模,對并網(wǎng)逆變器的控制主要分析,在并網(wǎng)和孤島模式下由于配電網(wǎng)的存在與否,采用不同的控制方法,分別對其進(jìn)行PQ控制和V/f控制,保證電網(wǎng)電壓穩(wěn)定,輸出穩(wěn)定。最后,在微電源的模型基礎(chǔ)上構(gòu)建微電網(wǎng)模型。(3)分析了包含微電網(wǎng)的電網(wǎng)故障時與傳統(tǒng)電網(wǎng)保護(hù)的不同之處,從微電源接入位置、微電源容量這兩個方面分析了故障發(fā)生在不同位置時對微電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響;同時分析了微電源的并網(wǎng)對自動重合閘的影響,還有多個微電源同時并入一條饋線時的保護(hù)協(xié)調(diào)問題。然后通過構(gòu)建好的微電網(wǎng)模型,對故障進(jìn)行仿真分析,驗證了包含微電網(wǎng)的電網(wǎng)故障特性。(4)分析了微電網(wǎng)的主要保護(hù)策略,并針對差動電流法的對單相接地故障上游區(qū)域無法準(zhǔn)確保護(hù)的問題,提出了基于序分量的保護(hù)方法,彌補差動電流法的不足。兩者結(jié)合提出相應(yīng)的保護(hù)方案,起到了很好的保護(hù)效果。利用建立的微電網(wǎng)的仿真模型,對不同情況的故障進(jìn)行仿真。通過仿真,確定保護(hù)定值,驗證了文章中利用序分量的微電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：微電網(wǎng) 繼電保護(hù) 分布式電源 序分量保護(hù)法 故障分析
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM77
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 微電網(wǎng)繼電保護(hù)的特點及其困難15-16
• 1.4 本文所做主要工作16-17
• 第二章 微電源與微電網(wǎng)模型分析17-29
• 2.1 典型微電源17-24
• 2.1.1 太陽能光伏發(fā)電單元17-19
• 2.1.2 風(fēng)力發(fā)電單元19-21
• 2.1.3 微型燃?xì)廨啓C(jī)單元21-22
• 2.1.4 儲能單元22-24
• 2.2 微電網(wǎng)模型24-28
• 2.2.1 CERTS微電網(wǎng)模型24-25
• 2.2.2 不同類型微電網(wǎng)模型25-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第三章 微電網(wǎng)建模29-48
• 3.1 引言29-30
• 3.2 微電源結(jié)構(gòu)與并網(wǎng)系統(tǒng)模型30-38
• 3.2.1 光伏發(fā)電模型30-33
• 3.2.2 風(fēng)力發(fā)電模型33-34
• 3.2.3 微型燃?xì)廨啓C(jī)模型34-38
• 3.3 逆變器模型38-45
• 3.3.1 逆變器工作原理39-41
• 3.3.2 三相逆變器控制方法及原理41-45
• 3.4 微電網(wǎng)模型構(gòu)建45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第四章 微電網(wǎng)接入對電網(wǎng)繼電保護(hù)影響及故障分析48-66
• 4.1 微電網(wǎng)的技術(shù)特點48
• 4.2 微電源并網(wǎng)對配電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的影響48-59
• 4.2.1 微電源的接入位置對微電網(wǎng)保護(hù)的影響49-53
• 4.2.2 微電源的容量對微電網(wǎng)過電流保護(hù)的影響53-54
• 4.2.3 微電源對配電網(wǎng)自動重合閘裝置產(chǎn)生的影響54-56
• 4.2.4 多個微電源接入配電網(wǎng)對過電流保護(hù)協(xié)調(diào)的影響56-58
• 4.2.5 微電源接入對配電網(wǎng)的其他影響58-59
• 4.3 微電網(wǎng)故障特性分析59-65
• 4.3.1 并網(wǎng)模式下故障分析60-63
• 4.3.2 孤島模式下故障分析63-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 第五章 基于序電流法的微電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)66-84
• 5.1 引言66-67
• 5.2 常見的微電網(wǎng)繼電保護(hù)方法67-68
• 5.2.1 基于差動電流的微電網(wǎng)保護(hù)策略67
• 5.2.2 基于擾動電壓量的保護(hù)方法67-68
• 5.2.3 諧波畸變法68
• 5.2.4 無通道保護(hù)68
• 5.3 基于差動電流法改進(jìn)的序分量法的微電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)原理68-74
• 5.3.1 微電網(wǎng)繼電保護(hù)的保護(hù)原則69
• 5.3.2 保護(hù)方法的選取69-70
• 5.3.3 基于序分量的微電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)原理70-74
• 5.4 利用序分量保護(hù)的微電網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)整定74-79
• 5.4.1 不平衡負(fù)載的影響75-76
• 5.4.2 單相接地故障下保護(hù)定值76-78
• 5.4.3 相間故障保護(hù)定值78-79
• 5.5 利用序分量保護(hù)的微電網(wǎng)系統(tǒng)動作分析79-83
• 5.5.1 保護(hù)協(xié)調(diào)及保護(hù)方案設(shè)定79-80
• 5.5.2 微電網(wǎng)外部故障80-81
• 5.5.3 微電網(wǎng)母線故障81-83
• 5.5.4 微電網(wǎng)內(nèi)部故障83
• 5.6 本章小結(jié)83-84
• 第六章 總結(jié)與展望84-86
• 6.1 總結(jié)84-85
• 6.2 展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-89
• 致謝89-90
• 附錄 攻讀學(xué)位期間參與的科研項目90

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄭漳華;艾芊;;微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀及在我國的應(yīng)用前景[J];電網(wǎng)技術(shù);2008年16期

2 麻敏;韓繼明;麻秀慧;陳衍妍;;淺談微電網(wǎng)[J];科技資訊;2009年15期

3 樓書氫;李青鋒;許化強(qiáng);劉魯?shù)?;國外微電網(wǎng)的研究概況及其在我國的應(yīng)用前景[J];華中電力;2009年03期

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7 王t，

本文編號：1095878