電動(dòng)汽車(chē)直流快速充電站的故障分析與保護(hù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-08 10:42
充電站是電動(dòng)汽車(chē)的配套服務(wù)設(shè)施,其建設(shè)與發(fā)展水平對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程至關(guān)重要。不同于其他分散布置的充電設(shè)施,充電站的規(guī)劃運(yùn)營(yíng)更受限于用戶充電行為習(xí)慣等因素,因此,大功率快速充電方式更加適合這種集中充電場(chǎng)所。相比于交流供電方式的充電站,直流(型)快速充電站具有電能變換等級(jí)少、便于光伏和儲(chǔ)能直流型分布式電源接入等優(yōu)勢(shì),成為了近年來(lái)的關(guān)注熱點(diǎn)。關(guān)于直流充電站的研究仍處于初步階段,缺乏有效的保護(hù)解決方案是目前限制直流快速充電站推廣應(yīng)用的主要屏障之一,亟需開(kāi)展相關(guān)研究。本文從故障傳播特性、故障特征分析、保護(hù)方法方案三個(gè)層面逐步深入,研究直流充電站的故障特性及相應(yīng)保護(hù)方法,以期為直流快速充電站的保護(hù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)提供參考依據(jù)和理論支撐。作為故障分析和保護(hù)研究的基礎(chǔ),首先研究直流充電站的構(gòu)成與建模。依據(jù)系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備組成,對(duì)交流電源、入網(wǎng)換流器、直流充電機(jī)和汽車(chē)電池負(fù)荷的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略進(jìn)行了深入分析。參照現(xiàn)有充電站的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),基于Simulink平臺(tái)搭建了直流充電站的電磁暫態(tài)模型,通過(guò)仿真對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行特性和模型控制方式進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。AC/DC入網(wǎng)換流器是充電站和交流側(cè)配網(wǎng)之間的接口,其故障響...
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 電動(dòng)汽車(chē)充電站的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 直流供配電系統(tǒng)保護(hù)的研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究?jī)?nèi)容
2 電動(dòng)汽車(chē)直流充電站建模
2.1 直流充電站的系統(tǒng)構(gòu)成
2.2 直流充電站的模型搭建
2.2.1 交流電源
2.2.2 入網(wǎng)換流器
2.2.3 直流充電機(jī)
2.2.4 動(dòng)力電池
2.3 充電站模型的仿真測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
3 充電站交直流側(cè)的故障傳播特性
3.1 入網(wǎng)換流器直流側(cè)故障響應(yīng)分析
3.1.1 直流側(cè)極間短路故障
3.1.2 直流側(cè)極地故障
3.2 入網(wǎng)換流器交流側(cè)故障響應(yīng)分析
3.2.1 交流側(cè)發(fā)生三相短路故障
3.2.2 交流側(cè)發(fā)生不對(duì)稱故障
3.3 影響因素分析
3.3.1 直流側(cè)故障電阻的影響
3.3.2 入網(wǎng)換流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響
3.4 本章小結(jié)
4 充電站直流系統(tǒng)故障特征分析
4.1 充電站直流側(cè)故障類型與分區(qū)
4.2 充電機(jī)DC/DC變換器的極間故障特性
4.3 直流極間故障電流回路分析
4.3.1 故障電流回路構(gòu)成
4.3.2 各回路故障電流特征分析
4.4 故障特征分析
4.4.1 母線故障與支路故障的特征對(duì)比分析
4.4.2 充電站故障特征量分析
4.5 本章小結(jié)
5 直流充電站的保護(hù)方法及配置方案
5.1 直流充電站的保護(hù)要求
5.2 直流故障限流保護(hù)方法
5.2.1 基于電容直流斷路器的限流保護(hù)方法
5.2.2 其他直流限流方法
5.3 基于通信的快速直流保護(hù)方法
5.3.1 現(xiàn)有直流保護(hù)思路及原理
5.3.2 保護(hù)流程及原理
5.3.3 仿真驗(yàn)證
5.4 直流充電站系統(tǒng)保護(hù)配置
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
作者簡(jiǎn)介及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3125397
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 電動(dòng)汽車(chē)充電站的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 直流供配電系統(tǒng)保護(hù)的研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究?jī)?nèi)容
2 電動(dòng)汽車(chē)直流充電站建模
2.1 直流充電站的系統(tǒng)構(gòu)成
2.2 直流充電站的模型搭建
2.2.1 交流電源
2.2.2 入網(wǎng)換流器
2.2.3 直流充電機(jī)
2.2.4 動(dòng)力電池
2.3 充電站模型的仿真測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
3 充電站交直流側(cè)的故障傳播特性
3.1 入網(wǎng)換流器直流側(cè)故障響應(yīng)分析
3.1.1 直流側(cè)極間短路故障
3.1.2 直流側(cè)極地故障
3.2 入網(wǎng)換流器交流側(cè)故障響應(yīng)分析
3.2.1 交流側(cè)發(fā)生三相短路故障
3.2.2 交流側(cè)發(fā)生不對(duì)稱故障
3.3 影響因素分析
3.3.1 直流側(cè)故障電阻的影響
3.3.2 入網(wǎng)換流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響
3.4 本章小結(jié)
4 充電站直流系統(tǒng)故障特征分析
4.1 充電站直流側(cè)故障類型與分區(qū)
4.2 充電機(jī)DC/DC變換器的極間故障特性
4.3 直流極間故障電流回路分析
4.3.1 故障電流回路構(gòu)成
4.3.2 各回路故障電流特征分析
4.4 故障特征分析
4.4.1 母線故障與支路故障的特征對(duì)比分析
4.4.2 充電站故障特征量分析
4.5 本章小結(jié)
5 直流充電站的保護(hù)方法及配置方案
5.1 直流充電站的保護(hù)要求
5.2 直流故障限流保護(hù)方法
5.2.1 基于電容直流斷路器的限流保護(hù)方法
5.2.2 其他直流限流方法
5.3 基于通信的快速直流保護(hù)方法
5.3.1 現(xiàn)有直流保護(hù)思路及原理
5.3.2 保護(hù)流程及原理
5.3.3 仿真驗(yàn)證
5.4 直流充電站系統(tǒng)保護(hù)配置
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
作者簡(jiǎn)介及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3125397
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