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分布式电源对配电网继电保护影响的研究

作 者: 李晓晖
导 师: 王增平
学 校: 华北电力大学(北京)
专 业: 电力系统及其自动化
关键词: 配电网 分布式电源 继电保护 逆变型 自动重合闸
分类号: TM76
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


随着传统化石能源的日益枯竭,电力用户对供电可靠性要求的不断提高,分布式电源(DG),特别是利用可再生能源如风能、太阳能等中小型发电机,以其独特的环保节能性、高效性、灵活性等优点得到了迅猛发展。然而,分布式电源接入配电网使得传统配电网由单电源辐射状网络变为多电源系统,改变了配网原有的故障电流水平和方向,这对传统配网保护带来了拒动、误动、灵敏度降低、重合闸失败等问题,使得传统的电流三段式保护无法满足要求。为了解决上述问题,消除分布式电源接入对配网继电保护的不良影响,本文在研究分布式电源的分类、并网标准、控制原理、故障特性等的基础上,针对目前广泛应用的如风力发电、光伏电池等逆变型分布电源,搭建了合理的等效模型,分析了分布式电源接入配网后对配网继电保护及自动装置的影响,并应用PSCAD软件进行仿真验证,最后提出针对该问题提出了保护新方案:1)对于DG上游保护,在对侧加装保护装置,并在两侧加装方向元件,以纵差动保护为主保护,过流保护为后备保护。2)对于DG下游保护灵敏度下降的问题,提出了一种整定值随故障电流同进退的自适应保护新原理。该保护原理以一实际10kV配网系统为对象进行计算及仿真验证,结果证明该方法基本满足含分布式电源的配网继电保护要求。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 引言  9-16
  1.1 课题背景与研究意义  9-12
  1.2 分布式发电技术的发展历程  12-15
    1.2.1 分布式发电技术的发展与现状  12-14
    1.2.2 含分布式电源配网继电保护研究现状  14-15
  1.3 本论文的主要工作  15-16
第2章 分布式电源的分类及特性研究  16-30
  2.1 分布式电源类型介绍  17-24
  2.2 分布式电源运行方式  24-30
    2.2.1 并网运行方式  24-25
    2.2.2 孤岛运行方式  25
    2.2.3 分布式电源运行标准  25-30
第3章 分布式电源接入配网故障特性分析  30-37
  3.1 逆变型分布式电源故障特性分析  30-32
    3.1.1 逆变型分布式电源的控制  30-32
    3.1.2 逆变型分布式电源等效  32
  3.2 光伏发电系统建模与故障仿真  32-37
    3.2.1 三相金属性接地短路  33-34
    3.2.2 BC两相相间短路  34-37
第4章 含分布式电源配网保护改进方案  37-56
  4.1 分布式电源对配网保护影响理论分析  37-42
    4.1.1 传统配电网保护配置简介  37-38
    4.1.2 分布式电源对配网继电保护影响理论分析  38-40
    4.1.3 分布式电源接入对自动装置的影响  40-42
  4.2 分布式电源对配网继电保护影响仿真分析  42-48
    4.2.1 仿真模型参数  42-43
    4.2.2 分布式电源模型的建立  43-44
    4.2.3 分布式电源接入对继电保护影响仿真结果分析  44-47
    4.2.4 分布式电源接入对重合闸影响仿真结果分析  47-48
  4.3 含分布式电源的配网保护改进方案  48-51
    4.3.1 保护方案介绍  48-50
    4.3.2 保护动作行为分析  50-51
  4.4 逆变型分布式电源造成保护灵敏度降低解决方案  51-54
    4.4.1 逆变型分布式电源系统短路分析  51-52
    4.4.2 防止保护误动方法  52-53
    4.4.3 算例验证  53-54
  4.5 总结  54-56
第5章 含分布式电源的配电自动化系统  56-70
  5.1 配电自动化介绍  56-57
  5.2 馈线自动化模式  57-62
    5.2.1 无通道模式  57-61
    5.2.2 集中智能模式  61
    5.2.3 面保护模式  61-62
  5.3 含分布式电源配电网自动化系统面临的新问题  62-66
    5.3.1 对重合器与分段器配合馈线的影响及对策  62-64
    5.3.2 对重合器与熔断器配合馈线的影响及对策  64-65
    5.3.3 对基于FTU的配网自动化影响及对策  65-66
  5.4 含分布式电源的配电自动化系统  66-70
第6章 结论与展望  70-71
参考文献  71-74
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  74-75
致谢  75

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化
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