【摘要】：近年來(lái),隨著能源危機(jī)的日益加劇以及環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷加強(qiáng),基于可再生清潔能源的分布式電源(distributed generator,DG)在現(xiàn)代電網(wǎng)中扮演著愈加重要的角色。然而,DG廣泛接入后,配電網(wǎng)由單源輻射網(wǎng)絡(luò)演變?yōu)槎嘣淳W(wǎng)絡(luò),故障時(shí)配電網(wǎng)系統(tǒng)的短路電流水平以及分布路徑發(fā)生了根本性的變化。同時(shí),以清潔能源為主的DG輸出功率具有波動(dòng)性和間歇性。上述因素給依賴(lài)于電流整定的傳統(tǒng)三段式過(guò)電流保護(hù)帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),保護(hù)的靈敏性和選擇性顯著下降。更為嚴(yán)重的是,常規(guī)的電流差動(dòng)保護(hù)對(duì)于保護(hù)范圍內(nèi)含有大規(guī)模T接并網(wǎng)DG的配電網(wǎng)線(xiàn)路也難以發(fā)揮應(yīng)有的優(yōu)異性能。此外,以光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電為主的逆變型DG(inverter-interfaced DG,IIDG)故障特征基本取決于其控制策略,具有很強(qiáng)的非線(xiàn)性,基于傳統(tǒng)故障特征所建立的保護(hù)方案將難以適用。因此,分析IIDG故障特征時(shí)必須計(jì)及其控制策略的影響。基于以上分析,本文針對(duì)含IIDG配電網(wǎng)的保護(hù)新原理開(kāi)展了以下研究工作:(1)針對(duì)采用PQ控制策略的并網(wǎng)IIDG,并根據(jù)國(guó)內(nèi)外低電壓故障穿越的并網(wǎng)要求,建立了計(jì)及控制策略的IIDG故障等值模型。仿真分析表明,該模型能夠準(zhǔn)確表征IIDG的電流輸出特性以及故障情況下的暫穩(wěn)態(tài)特性。(2)針對(duì)采用消除負(fù)序電流控制策略的IIDG,提出了一種適用于含T接IIDG配電網(wǎng)的負(fù)序電流差動(dòng)保護(hù)方案。該方案只需利用線(xiàn)路兩側(cè)的電流量來(lái)獲取負(fù)序差動(dòng)電流,而不需直接提取各個(gè)公共聯(lián)接點(diǎn)(point of common coupling,PCC)的電氣量,簡(jiǎn)單有效,易于實(shí)現(xiàn)。仿真驗(yàn)證了所提保護(hù)方案的可行性。(3)為適應(yīng)多個(gè)IIDG的分散靈活接入,提出了一種基于正序電壓差比較的新型縱聯(lián)保護(hù)方案。針對(duì)正常運(yùn)行和區(qū)內(nèi)故障兩種情況,推導(dǎo)并研究了饋線(xiàn)上PCC正序電壓計(jì)算值的分布特征;并進(jìn)一步地分析了正序電壓差的特征。在此基礎(chǔ)上,在滿(mǎn)足PCC兩側(cè)線(xiàn)路無(wú)需增加額外設(shè)備的原則下,提出了一種新型的縱聯(lián)保護(hù)方案,并分析了保護(hù)定值的整定原則。仿真分析驗(yàn)證了該保護(hù)方案的有效性。(4)針對(duì)含多T接IIDG配電網(wǎng),提出了一種新型的基于線(xiàn)路兩端電流實(shí)測(cè)值和各端T接IIDG支路電流計(jì)算值的虛擬多端電流差動(dòng)保護(hù)方案。該方案基于IIDG控制特性,通過(guò)線(xiàn)路兩端電氣量來(lái)實(shí)時(shí)估算T接IIDG故障電流,從而只需要利用線(xiàn)路兩端之間的縱聯(lián)通道,即可達(dá)到多端電流差動(dòng)保護(hù)的效果,有效地解決了T接IIDG對(duì)電流差動(dòng)保護(hù)的影響。所提電流估算方法的準(zhǔn)確性以及保護(hù)方案的有效性均在PSCAD/EMTDC中得到了驗(yàn)證,而保護(hù)的速動(dòng)性則通過(guò)保護(hù)樣機(jī)在RTDS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上得到了驗(yàn)證。
【圖文】：

和故障暫態(tài)特性主要受控制策略的影響，這與常規(guī)的旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)明顯不同。因此，析 IIDG 故障特性時(shí)，必須考慮 IIDG 的不同控制方式。本章綜合考慮了 IIDG 的 制策略、低電壓穿越控制策略、過(guò)載電流限制控制策略、消除負(fù)序控制策略等，提 IIDG 的數(shù)學(xué)等值模型，為進(jìn)一步研究含 IIDG 配電網(wǎng)的新型保護(hù)方案奠定了基礎(chǔ).2 并網(wǎng) IIDG 控制策略本節(jié)深入分析了 IIDG 的 PQ 控制策略、低電壓故障穿越控制策略、過(guò)載電流限制策略、消除負(fù)序控制策略這四種控制策略，，并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。.2.1 PQ 控制策略目前，大多數(shù)并網(wǎng)運(yùn)行的兆瓦級(jí) IIDG 主要以電壓源型變換器（voltage source conSC）作為并網(wǎng)接口[52-54]，如圖 2-1 所示。*d .fI*q .fI

圖 2-2 德國(guó)無(wú)功電流要求-2 Reactive current requirement 制死區(qū)，該區(qū)域表示當(dāng) PCC 電流；當(dāng) PCC 點(diǎn)電壓變化大落量成比例增加。此外，并網(wǎng)術(shù)的快速發(fā)展以及分布式電我國(guó)光伏電站的最新并網(wǎng)標(biāo) .1 . N .2 N .0 , 00.9 , 0.2 , 0pcc fpcc f pcc pcc fUK U I UK I U
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM61

【參考文獻(xiàn)】

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1 李斌;張慧穎;王敬朋;薄志謙;;分布式電源多點(diǎn)接入配電系統(tǒng)的集成保護(hù)[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2015年15期

2 張惠智;李永麗;;光伏電源接入的配電網(wǎng)短路電流分析及電流保護(hù)整定方案[J];電網(wǎng)技術(shù);2015年08期

3 許Pr軒;陸于平;;適用于含分布式電源配電網(wǎng)的縱聯(lián)保護(hù)方案[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2015年09期

4 陳曉龍;李永麗;譚會(huì)征;趙曼勇;文安;劉年;;含逆變型分布式電源的配電網(wǎng)自適應(yīng)正序電流速斷保護(hù)[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2015年09期

5 潘國(guó)清;曾德輝;王鋼;朱革蘭;李海鋒;;含PQ控制逆變型分布式電源的配電網(wǎng)故障分析方法[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年04期

6 孔祥平;張哲;尹項(xiàng)根;王菲;何茂慧;;含逆變型分布式電源的電網(wǎng)故障電流特性與故障分析方法研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年34期

7 吳爭(zhēng)榮;王鋼;李海鋒;潘國(guó)清;高翔;;含分布式電源配電網(wǎng)的相間短路故障分析[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年01期

8 徐丙垠;薛永端;李天友;高厚磊;束洪春;仉志華;;智能配電網(wǎng)廣域測(cè)控系統(tǒng)及其保護(hù)控制應(yīng)用技術(shù)[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2012年18期

9 吳爭(zhēng)榮;王鋼;李海鋒;潘國(guó)清;高翔;;計(jì)及逆變型分布式電源控制特性的配電網(wǎng)故障分析方法[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2012年18期

10 呂志鵬;羅安;榮飛;郭镥;;電網(wǎng)電壓不平衡條件下微網(wǎng)PQ控制策略研究[J];電力電子技術(shù);2010年06期

本文編號(hào)：2608422