隨著電力電子技術的發(fā)展,帶動了高壓柔性直流輸電、直流微網的興起,學術界與工業(yè)界均開始重新審視直流配電網的可行性。保護技術作為直流配電網發(fā)展的關鍵技術之一,目前的保護技術尚處于起步階段,制約著直流配電網的發(fā)展和推廣。本文以?10kV柔性直流配電網為研究對象,采用理論分析與仿真驗證相結合的方法,研究適用于直流配電網的繼電保護與故障測距定位方案。首先,闡述了本課題的研究背景,針對目前直流配電網保護面臨的挑戰(zhàn),從保護設備與限流方案、保護原理、故障定位和隔離等三個內容對國內外現狀進行了總結和分析,并對未來的研究方向進行了總結。其次,介紹了直流配電系統(tǒng)基本拓撲結構,并對直流配電網的組成元件電壓源型換流器、直流變流器、分布式電源與儲能的建模和控制方式進行了分析。之后針對直流配電網雙極短路故障和單極接地故障進行分析,分析其故障機理和特征。然后,針對雙端直流配電網中壓線路提出了一種新的基于就地量的保護方案。將電流方差作為故障判據可以有效提高保護算法的抗波動能力與保護范圍,并將反時限電流保護改進為反時限電流方差保護。引入了電壓加速因子加速線路出口處故障時保護的動作時間。針對兩側保護裝置整定值不一致可能導致... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 直流配電網保護技術國內外研究現狀
        1.2.1 直流配電網保護面臨的挑戰(zhàn)
        1.2.2 保護設備與限流研究現狀
        1.2.3 直流配電網保護原理研究現狀
        1.2.4 故障的定位和隔離研究現狀
        1.2.5 未來的研究方向
    1.3 本文研究工作
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 章節(jié)安排
第二章 直流配電網模型及故障特性分析
    2.1 直流配電網拓撲結構
        2.1.1 輻射狀拓撲結構
        2.1.2 手拉手拓撲結構
        2.1.3 環(huán)狀拓撲結構
        2.1.4 網狀拓撲結構
    2.2 直流配電網模型搭建
        2.2.1 雙端直流配電網
        2.2.2 電壓源型換流器
        2.2.3 直流變流器
        2.2.4 分布式電源與儲能
    2.3 直流配電網故障分析
        2.3.1 雙極短路故障分析
        2.3.2 單極接地故障分析
        2.3.3 仿真驗證
    2.4 本章小結
第三章 雙端直流配電網反時限電流方差保護方案
    3.1 雙端直流配電網反時限電流方差保護方案
        3.1.1 反時限電流方差保護
        3.1.2 電壓加速因子
        3.1.3 方向判據
        3.1.4 整定原則
    3.2 仿真驗證
        3.2.1 雙極短路故障
        3.2.2 單極接地故障
    3.3 本章小結
第四章 基于區(qū)域電流方向的雙端直流配電網保護方案
    4.1 區(qū)域電流方向保護原理
        4.1.1 區(qū)域劃分
        4.1.2 故障電流潮流分析
    4.2 基于區(qū)域電流方向的雙端直流配電網保護策略
        4.2.1 保護組成元件
        4.2.2 線路保護
        4.2.3 母線保護
        4.2.4 遠后備保護
    4.3 仿真與驗證
        4.3.1 線路故障仿真
        4.3.2 母線故障仿真
    4.4 本章小結
第五章 直流配電網線路故障測距定位方法
    5.1 基于電流微分初始值的直流配電網故障測距定位方法
        5.1.1 電流微分初始值
        5.1.2 雙極短路故障的故障測距定位
        5.1.3 單極接地故障的故障測距定位
        5.1.4 過渡電阻的處理辦法
        5.1.5 故障類型與故障極判定
    5.2 故障測距定位方法仿真驗證
        5.2.1 雙極短路故障測距定位方法驗證
        5.2.2 單極接地故障測距定位方法驗證
        5.2.3 采樣頻率對測距定位精度的影響
        5.2.4 低采樣頻率下故障測距定位方法改進方案
    5.3 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 本文工作總結
    6.2 研究不足與展望
致謝
參考文獻
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于單端電氣量的多端柔性直流配電系統(tǒng)暫態(tài)保護[J]. 和敬涵,周琳,羅國敏,李蕊.  電力自動化設備. 2017(08)
[2]環(huán)形直流微網短路故障分析及保護方法[J]. 王毅,于明,張麗榮.  電力自動化設備. 2017(02)
[3]多端柔性直流電網保護關鍵技術[J]. 李斌,何佳偉,馮亞東,李曄,李鋼,邱宏.  電力系統(tǒng)自動化. 2016(21)
[4]基于邊界特性的多端柔性直流配電系統(tǒng)單端量保護方案[J]. 李斌,何佳偉,李曄,歐逸哲.  中國電機工程學報. 2016(21)
[5]基于高頻鏈直流變壓器的柔性中壓直流配電系統(tǒng)分析[J]. 賈祺,趙彪,嚴干貴,宋強.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2016(16)
[6]多端柔性直流系統(tǒng)直流故障保護方案[J]. 李斌,何佳偉,李曄,田杰,馮亞東,董云龍.  中國電機工程學報. 2016(17)
[7]多端VSC-HVDC直流線路故障限流及限流特性分析[J]. 劉劍,邰能靈,范春菊,鄭曉冬,唐躍中.  中國電機工程學報. 2016(19)
[8]基于模塊化多電平換流器的直流系統(tǒng)故障處理方案[J]. 李斌,李曄,何佳偉.  中國電機工程學報. 2016(07)
[9]基于虛擬阻抗的MMC交、直流側故障過電流抑制方法[J]. 張帆,許建中,苑賓,趙成勇.  中國電機工程學報. 2016(08)
[10]適用于直流配電網的測距式保護[J]. 李猛,賈科,畢天姝,楊國生,劉宇,楊奇遜.  電網技術. 2016(03)



本文編號：3165409