本文關(guān)鍵詞：電力直流電源系統(tǒng)空氣開關(guān)級差配合的研究

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【摘要】：隨著智能電網(wǎng)技術(shù)要求的提高,變電站內(nèi)保護(hù)及控制負(fù)荷越來越多,對自動化及智能化設(shè)備的要求也相應(yīng)提高,因而變電站內(nèi)直流電源系統(tǒng)需要保證高度的可靠性。對直流系統(tǒng)保護(hù)電器的過載保護(hù)、短路保護(hù)要求更為嚴(yán)格,要求不能誤動和拒動,尤其不能越級動作,否則有可能導(dǎo)致電力元件的損壞,事故范圍擴(kuò)大,以至于造成大面積停電。因此,國家電網(wǎng)針對電力系統(tǒng)直流電源可靠性問題,提出了一系列研究工作要求,其中一個(gè)就是直流系統(tǒng)空氣開關(guān)短路級差配合。近年來,大多采用短路試驗(yàn)來研究級差配合情況,通過模擬變電站的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境了解不同型號空氣開關(guān)在不同情況下的級差配合特性。但這種研究方案耗費(fèi)人力和時(shí)間較多,可操作性很差,且多是定性分析,并不能提供一個(gè)對整個(gè)直流系統(tǒng)進(jìn)行級差配合研究的方案。為了提高直流系統(tǒng)級差配合問題的研究深度,本文設(shè)計(jì)了直流電源系統(tǒng)保護(hù)電器級差配合軟件,能夠定量地計(jì)算各階段保護(hù)電器出口的短路電流,判斷出級差配合情況,保證保護(hù)電器的選擇可靠性;并進(jìn)行靈敏度分析,保證保護(hù)電器的靈敏性。該軟件的研發(fā)為變電站直流系統(tǒng)保護(hù)電器級差配合問題提供了有力的保障。本文首先介紹了典型220kV變電站220V直流系統(tǒng)的特點(diǎn),分析了高頻開關(guān)電源直流輸出紋波,推算出高頻開關(guān)電源的紋波電壓計(jì)算公式。采用高頻開關(guān)電源可以大大降低直流系統(tǒng)輸出電壓的脈動成分,其輸出電壓可認(rèn)為是幅值不變的220V電壓,這為后面短路電流的計(jì)算提供了簡化基礎(chǔ)。其次,分析了直流系統(tǒng)兩母線間以及電纜兩芯線之間分布電容的影響,在直流系統(tǒng)電路中分布電容的存在會有一個(gè)很快的瞬時(shí)電流,但大約1ms后電容就會放電完畢,這遠(yuǎn)小于保護(hù)電器的動作時(shí)間,因此對保護(hù)電器動作不會造成影響。在直流電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),短路電流計(jì)算中對分布電容的影響可以不予考慮。再次,以DL/T5044-2004《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》為基礎(chǔ),利用c#語言,在Microsoft Visual Studio 2010 sql環(huán)境下研發(fā)了針對直流電源系統(tǒng)空氣開關(guān)級差配合軟件,從系統(tǒng)的高度定量地判斷出空氣開關(guān)級差配合情況,保證保護(hù)電器的選擇可靠性;并進(jìn)行靈敏度分析,保證保護(hù)電器的靈敏性。該軟件的研發(fā)為變電站直流系統(tǒng)保護(hù)電器級差配合問題提供了有力的保障。最后,根據(jù)直流空氣開關(guān)時(shí)間電流動作特性建立了空氣開關(guān)的MATLAB模型,針對本課題的變電站直流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行空氣開關(guān)級差配合問題的仿真分析,其仿真分析結(jié)果和本文所開發(fā)軟件的分析結(jié)果是一致的,證明了本文所開發(fā)軟件的正確性。
【關(guān)鍵詞】：直流系統(tǒng) 空氣開關(guān) 級差配合 軟件開發(fā) MATLAB仿真
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN86;TM63
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 背景和意義9-10
• 1.2 電力直流電源系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容12-14
• 第2章 變電站直流電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)14-20
• 2.1 直流電源系統(tǒng)的構(gòu)成14-15
• 2.2 直流電源系統(tǒng)的工作原理15-17
• 2.3 空氣開關(guān)工作特性17-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第3章 級差配合影響因素分析20-35
• 3.1 開關(guān)電源輸出紋波的影響20-27
• 3.1.1 高頻開關(guān)電源的工作原理20-24
• 3.1.2 高頻開關(guān)電源的低紋波輸出分析24-27
• 3.2 分布電容對直流電源系統(tǒng)短路電流的影響27-33
• 3.2.1 分布電容的產(chǎn)生27
• 3.2.2 含分布電容的短路電流計(jì)算27-33
• 3.3 本章小結(jié)33-35
• 第4章 直流電源系統(tǒng)空氣開關(guān)級差配合及軟件開發(fā)35-47
• 4.1 級差配合35-37
• 4.1.1 短路電流的計(jì)算35-36
• 4.1.2 靈敏度分析36
• 4.1.3 級差配合的算法36-37
• 4.2 軟件的開發(fā)37-46
• 4.2.1 軟件簡介38-44
• 4.2.2 軟件在直流電源系統(tǒng)空氣開關(guān)級差配合的應(yīng)用分析44-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第5章 直流電源系統(tǒng)空氣開關(guān)級差配合的仿真分析47-53
• 5.1 空氣開關(guān)的MATLAB建模47-49
• 5.1.1 空氣開關(guān)的時(shí)間電流曲線擬合47-48
• 5.1.2 空氣開關(guān)的建模48-49
• 5.2 級差配合仿真分析49-51
• 5.3 本章小結(jié)51-53
• 第6章 結(jié)論和展望53-55
• 6.1 全文總結(jié)53-54
• 6.2 后期工作展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果58-59
• 致謝59

【相似文獻(xiàn)】

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1 張U

本文編號：1107977