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含微网配电系统的保护问题研究

作　者: 李蕾帆
导　师: 杨燕翔; 李先明
学　校: 西华大学
专　业: 电气工程
关键词: 配电系统纵联保护微电网 MATLAB
分类号: TM773
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 141次
引　用: 1次
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内容摘要

随着国家对新能源的重视，含分布式电源的微电网配电系统将会是未来配电网发展的趋势。但是分布式电源接入配电网，会给配电网的结构，配电网中故障电流大小及方向都会产生一定的影响，这将会导致传统的三段式电流保护方法无法起到原有的作用。为了能在新的配电网络解决保护技术存在的一些问题，在本论文里提出了一种基于通信网络技术的集中式方向纵联保护方案。在论文中，搭建了基于MATLAB软件的含分布式电源的微电网配电系统仿真模型，通过对方向元件的故障方向信息的仿真，来验证方向纵联保护在含分布式电源的微电网配电系统中的可行性。当含分布式电源的微电网接入配电系统后，会使网络中的潮流方向及分布发生变化，也会影响短路电流的大小和方向。通过在仿真软件MATLAB建立简单的模型，含分布式电源的微电网接入配电系统后对传统的保护影响有：导致本线路保护误动作和拒动作，保护灵敏度降低，失去选择性；导致相邻线路保护误动作，失去保护选择性；扩大停电事故范围。根据含分布式电源的微电网接入配电系统后对传统的保护产生的影响，本论文采用了基于通信网络技术的集中式方向纵联保护方案。该保护方案的原理为：保护装置intelligent electronic device（IED）不做任何决策，只检测故障方向信息，IED将搜集到信息通过通讯网络集中传输到Supervisory Control and Data Acquisition(SCADA)主系统，SCADA主系统根据接收到的故障信息结合保护的定位算法和隔离算法，通过对故障区间定位算法分析处理，选择是否对故障区段的断路器发跳闸命令以隔离故障。在本论文中，保护方案是按照顺序检测故障的，保护方案的核心内容是保证故障方向元件能准确检测出故障方向信息。为了能确保故障方向元件判断的正确性，本文在仿真软件MATLAB中建立含分布式电源的微电网配电系统仿真模型，通过对不同类型、不同数量的分布式电源进行仿真和分析，得出如下结论：如果设定故障方向元件采集故障后的方向信息时间在故障发生后的150ms内，不论接入的分布式电源为同步发电机还是异步发电机，故障方向元件都能在这期间反映出正确的故障方向信息。继电保护要求的切除故障时间一般要小于这个时间，所以故障方向元件检测的故障方向信息能够满足本论文提出保护方案的故障定位和隔离要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-14
  1.1 课题的背景与意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
    1.2.1 改进的传统电流保护  10-11
    1.2.2 距离保护  11-12
    1.2.3 基于 GPS 的自适应保护  12-13
  1.3 本文所做的主要工作  13-14
2 分布式电源并网对配电网电流保护的影响  14-26
  2.1 分析 DG 接入配电网后对电流保护的影响  14-24
    2.1.1 接 DG 的馈线 2  15-23
    2.1.2 未接 DG 的馈线 1  23-24
  2.2 本章小结  24-26
3 集中式方向纵联保护  26-43
  3.1 工作原理  26-29
  3.2 方向纵联保护  29-35
    3.2.1 基本原理  29-30
    3.2.2 故障起动元件  30
    3.2.3 故障方向元件和故障方向检测  30-34
    3.2.4 通信通道  34-35
  3.3 故障定位算法  35-39
  3.4 故障隔离算法  39-41
  3.5 本章小结  41-43
4 基于 MATLAB 的系统仿真与分析  43-57
  4.1 搭建含分布式电源的微电网配电系统仿真模型  43-56
    4.1.1 含一个分布式电源的仿真分析  45-50
    4.1.2 含多个分布式电源的仿真分析  50-56
  4.2 本章小结  56-57
5 结论和展望  57-59
  5.1 结论  57-58
  5.2 展望  58-59
参考文献  59-62
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  62-63
致谢  63-64

含微网配电系统的保护问题研究

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