本文關(guān)鍵詞：分布式電源接入對(duì)配電網(wǎng)的影響及保護(hù)方法探究

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【摘要】：在能源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)和完善電網(wǎng)建設(shè)的多重需求之下,以可再生能源為主的分布式發(fā)電技術(shù)在近些年來(lái)受到廣泛關(guān)注,得到飛速發(fā)展。分布式電源(Distributed Generation,簡(jiǎn)稱DG)一般接入中低壓配電網(wǎng),而傳統(tǒng)配電網(wǎng)為單電源輻射型網(wǎng)絡(luò),DG的接入使配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本變化,變?yōu)殡p電源甚至多電源網(wǎng)絡(luò),潮流不再單向的從變電站母線流向負(fù)荷,這使得原有的保護(hù)系統(tǒng),包括定值、保護(hù)算法、保護(hù)之間的配合、以及保護(hù)與重合閘之間的配合關(guān)系都可能受到影響。分布式電源接入對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)帶來(lái)的影響,使得傳統(tǒng)的故障檢測(cè)方法和繼電保護(hù)模式難以滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行需要,需要在研究分布式電源的接入對(duì)配電網(wǎng)影響的基礎(chǔ)上對(duì)配電網(wǎng)的保護(hù)策略進(jìn)行研究。本文首先介紹了分布式電源的主要類型及其發(fā)展現(xiàn)狀和控制方式,對(duì)幾種常見(jiàn)類型的分布式電源在電網(wǎng)故障情況下的輸出特性進(jìn)行了理論分析,并在PSCAD/EMTDC仿真軟件平臺(tái)下搭建仿真模型,從而為研究DG接入對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)保護(hù)的影響奠定了基礎(chǔ)。論述了傳統(tǒng)三段式保護(hù)的原理及整定方法,詳細(xì)分析了DG接入對(duì)傳統(tǒng)三段式保護(hù)的影響并仿真驗(yàn)證。采用了方向縱聯(lián)保護(hù)與過(guò)電流保護(hù)相配合的保護(hù)新方案來(lái)降低DG的配電網(wǎng)保護(hù)的影響。介紹了基于反時(shí)限過(guò)流保護(hù)的配電網(wǎng)“重合器-熔斷器”保護(hù)策略與整定方法。該方法以反時(shí)限重合器為界將電網(wǎng)分為若干個(gè)保護(hù)區(qū)域,區(qū)域間由重合器逐級(jí)配合,區(qū)域內(nèi)由重合器與熔斷器相互配合。分析了DG接入后對(duì)該保護(hù)協(xié)調(diào)性所帶來(lái)的問(wèn)題,提出了基于保護(hù)協(xié)調(diào)性判定的重合器參數(shù)調(diào)整方法；同時(shí)提出重合器重合策略,利用重合器對(duì)分布式電源斷路器的通訊,解決了分布式電源對(duì)重合閘的影響。經(jīng)仿真驗(yàn)證,該方法在一定范圍內(nèi)可有效消除DG所帶來(lái)的不利影響,在對(duì)原有保護(hù)改動(dòng)最小的情況下使其適應(yīng)DG的接入,具有一定的實(shí)用性。最后,探討了基于高頻暫態(tài)信息的含分布式電源配電網(wǎng)故障故障定位與快速隔離方法。采用相模變換和S變換提取故障特征信息,利用電流的高頻暫態(tài)信息實(shí)現(xiàn)了故障方向的識(shí)別�；谠撟R(shí)別方法探究了故障區(qū)段定位和隔離策略,經(jīng)分析驗(yàn)證,該方法在僅利用電流信息的條件下,可有效實(shí)現(xiàn)含分布式電源的配電網(wǎng)故障快速隔離,且不受分布式電源滲透率及出力變化影響,具有較強(qiáng)的可靠性與實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：分布式電源 配電網(wǎng) 電流保護(hù) 反時(shí)限 故障隔離
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM77
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• abstract9-17
• 第一章 緒論17-24
• 1.1 課題研究背景和意義17-18
• 1.2 分布式電源簡(jiǎn)介18-20
• 1.2.1 分布式電源的概念18
• 1.2.2 分布式電源分類18-20
• 1.3 課題的研究現(xiàn)狀20-22
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)外分布式電源發(fā)展現(xiàn)狀20-21
• 1.3.2 含分布式電源配網(wǎng)保護(hù)研究現(xiàn)狀21-22
• 1.4 論文的主要工作與章節(jié)安排22-24
• 第二章 分布式電源并網(wǎng)特性及仿真建模24-36
• 2.1 分布式電源常見(jiàn)并網(wǎng)方式24
• 2.2 分布式電源短路電流輸出特征24-29
• 2.2.1 同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)DG的短路電流特征24-26
• 2.2.2 異步發(fā)電機(jī)并DG的短路電流特征26-27
• 2.2.3 逆變器并網(wǎng)DG的短路電流特征27-29
• 2.3 基于EMTDC/PSCAD的分布式電源仿真29-35
• 2.3.1 PSCAD/EMTDC簡(jiǎn)介29-30
• 2.3.2 同步機(jī)DG模型30-31
• 2.3.3 電異步機(jī)DG模型31-33
• 2.3.4 逆變型DG模型33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 分布式電源對(duì)保護(hù)的影響及保護(hù)改進(jìn)方法36-57
• 3.1 傳統(tǒng)配電網(wǎng)電流保護(hù)配置36-40
• 3.1.1 三段式電流保護(hù)36-40
• 3.1.2 自動(dòng)重合閘40
• 3.2 配電網(wǎng)及保護(hù)模型搭建40-44
• 3.2.1 搭建典型10kV配電網(wǎng)40-41
• 3.2.3 三段式電流保護(hù)整定值計(jì)算41-44
• 3.3 DG接入對(duì)電流保護(hù)的影響理論分析44-50
• 3.3.1 節(jié)點(diǎn)E接入單DG分析44-48
• 3.3.2 母線A處接入單DG分析48-49
• 3.3.3 接入多DG分析49
• 3.3.4 DG接入對(duì)自動(dòng)重合閘的影響49-50
• 3.4 DG接入對(duì)電流保護(hù)影響仿真驗(yàn)證50-53
• 3.4.1 仿真網(wǎng)絡(luò)及保護(hù)配置搭建50-51
• 3.4.2 DG對(duì)繼電保護(hù)影響仿真驗(yàn)證51-53
• 3.5 含分布式電源的配網(wǎng)保護(hù)改進(jìn)方法53-56
• 3.5.1 保護(hù)改進(jìn)方法介紹53-55
• 3.5.2 保護(hù)動(dòng)作行為分析55-56
• 3.6 本章小結(jié)56-57
• 第四章 基于反時(shí)限過(guò)流保護(hù)的含DG配電網(wǎng)保護(hù)策略57-72
• 4.1 基于反時(shí)限過(guò)流保護(hù)的配電網(wǎng)保護(hù)方法57-60
• 4.1.1 典型放射型配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)57-58
• 4.1.2 反時(shí)限過(guò)流保護(hù)58
• 4.1.3 熔斷器保護(hù)58
• 4.1.4 保護(hù)協(xié)調(diào)配合58-60
• 4.2 保護(hù)參數(shù)整定方法60-61
• 4.2.1 重合器整定60-61
• 4.2.2 熔斷器整定61
• 4.3 分布式電源接入對(duì)保護(hù)協(xié)調(diào)的影響61-63
• 4.3.1 對(duì)保護(hù)協(xié)調(diào)影響62-63
• 4.3.2 對(duì)重合器重合影響63
• 4.4 分布式電源接入的保護(hù)協(xié)調(diào)方法63-67
• 4.4.1 保護(hù)協(xié)調(diào)性判據(jù)63
• 4.4.2 DG接入的保護(hù)參數(shù)設(shè)定63-65
• 4.4.3 重合器重合邏輯65-67
• 4.5 算例仿真67-71
• 4.5.1 仿真模型67
• 4.5.2 保護(hù)協(xié)調(diào)仿真驗(yàn)證67-69
• 4.5.3 重合邏輯驗(yàn)證69-71
• 4.6 本章小結(jié)71-72
• 第五章 基于電流高頻暫態(tài)信息的故障定位與隔離72-88
• 5.1 相模變換及S變換理論72-74
• 5.1.1 相模變換72
• 5.1.2 S變換72-74
• 5.2 故障特征提取74-78
• 5.2.1 Clarke變換分析74-76
• 5.2.2 高頻暫態(tài)特征提取76-78
• 5.3 故障及方向識(shí)別78-83
• 5.3.1 故障及方向識(shí)別原理78-83
• 5.3.2 故障及方向識(shí)別步驟83
• 5.4 故障定位與隔離83-86
• 5.4.1 故障區(qū)段定位與隔離方法83-84
• 5.4.2 故障隔離行為分析84-86
• 5.5 本章小結(jié)86-88
• 第六章 結(jié)論與展望88-90
• 6.1 結(jié)論88
• 6.2 展望88-90
• 參考文獻(xiàn)90-95
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況95

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7 國(guó)網(wǎng)能源研究院 黃碧斌;分布式電源健康發(fā)展須完善政策體系[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2013年

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