主動配電系統(tǒng)動模實驗平臺的建設及故障特性研究
本文關鍵詞:主動配電系統(tǒng)動模實驗平臺的建設及故障特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著電力負荷的持續(xù)增長、傳統(tǒng)能源的短缺以及大規(guī)模分布式電源(Distributed Generation, DG)接入配電網(wǎng),傳統(tǒng)配電網(wǎng)的保護、運行與控制已經(jīng)難以滿足需要。因此,傳統(tǒng)的被動配電網(wǎng)發(fā)展為具有主動管理能力的主動配電網(wǎng)(Active Distribution Network, ADN)具有重要的意義。為了更加準確的研究主動配電系統(tǒng)的運行與故障響應特性,本文利用相似原理搭建了主動配電系統(tǒng)動模實驗平臺,在對含分布式電源的配電網(wǎng)故障特性進行研究分析的基礎上,對含高滲透率分布式電源的配電網(wǎng)保護進行了相關研究。本文首先介紹了主動配電系統(tǒng)的發(fā)展,并歸納總結(jié)了現(xiàn)階段國內(nèi)外關于主動配電系統(tǒng)關鍵技術、分布式發(fā)電技術以及動模仿真技術的研究現(xiàn)狀,闡述了本文的研究意義。其次,利用模擬仿真技術將配電網(wǎng)中各環(huán)節(jié)用相應模擬元件來代替,搭建一個雙端供電的10kV配電網(wǎng)模型。在模型中,一次系統(tǒng)的元件用按一定比例縮小的實物進行模擬,根據(jù)實際10kV系統(tǒng)設計并計算動模仿真平臺所用模擬元件的參數(shù),構成一個微型配電網(wǎng)分段系統(tǒng)。在模擬系統(tǒng)上可以方便地進行各種故障模擬,為檢驗和考核保護和自動裝置及其構成的自動化系統(tǒng)提供了比較真實可靠的測試環(huán)境和條件。接著,在主動配電系統(tǒng)動模實驗平臺進行各種類型的故障以及自動重合閘的模擬實驗,并通過與軟件仿真結(jié)果的對比驗證所搭建的主動配電系統(tǒng)動模實驗平臺的合理性。然后,在主動配電系統(tǒng)動模實驗平臺的拓撲結(jié)構及參數(shù)的基礎上,利用DIgSILENT仿真軟件進一步建立含多DG的配電網(wǎng)故障分析模型,針對計及控制特性時PCC點電壓與DG電流之間的非線性關系,利用相互迭代的計算方法,完成主動配電系統(tǒng)的故障特性分析,并為保護方案的改進提供理論基礎。最后,根據(jù)主動配電系統(tǒng)故障特性分析的結(jié)果,在已有自適應電流速斷保護的基礎上,考慮故障時各點電壓對保護的影響,提出了一種基于電壓加速的自適應電流速斷保護方案,并利用主動配電系統(tǒng)動模實驗平臺拓撲結(jié)構驗證了該保護方案的正確性。
【關鍵詞】:主動配電系統(tǒng) 動模實驗平臺 分布式電源 故障特性分析 加速自適應電流速斷保護
【學位授予單位】:北京交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TM727
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 第一章 緒論11-19
- 1.1 課題研究的背景及意義11-13
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
- 1.2.1 主動配電系統(tǒng)技術的研究現(xiàn)狀13
- 1.2.2 含DG配電網(wǎng)故障特性的研究現(xiàn)狀13-14
- 1.2.3 含DG配電網(wǎng)保護的研究現(xiàn)狀14-15
- 1.2.4 動模仿真技術在電力系統(tǒng)中的應用現(xiàn)狀15-16
- 1.3 論文研究的主要內(nèi)容16-19
- 第二章 主動配電系統(tǒng)動模實驗平臺的建設19-37
- 2.1 主動配電系統(tǒng)動模實驗平臺的特點及功能19-20
- 2.2 主動配電系統(tǒng)動模實驗平臺拓撲及參數(shù)設計20-31
- 2.2.1 三相隔離變壓器21-22
- 2.2.2 電流互感器22-24
- 2.2.3 電壓互感器24-26
- 2.2.4 模擬線路的參數(shù)計算及選擇26-29
- 2.2.5 仿真平臺中性點接地方式29-31
- 2.3 主動配電系統(tǒng)動模實驗平臺配電自動化系統(tǒng)31-33
- 2.4 主動配電系統(tǒng)動模實驗平臺應用33-35
- 2.5 本章小結(jié)35-37
- 第三章 主動配電系統(tǒng)動模實驗平臺的調(diào)試與驗證37-51
- 3.1 主動配電系統(tǒng)動模實驗平臺的調(diào)試37-38
- 3.2 基于動模實驗平臺的主動配電系統(tǒng)故障仿真38-45
- 3.3 基于DIGSILENT仿真平臺的主動配電系統(tǒng)建模及故障仿真45-49
- 3.4 本章小結(jié)49-51
- 第四章 含逆變型分布式電源配電網(wǎng)的故障特性分析51-71
- 4.1 逆變型分布式電源的控制策略51-58
- 4.1.1 逆變型分布式電源模型51-53
- 4.1.2 逆變型分布式電源的控制策略53-57
- 4.1.3 PQ控制策略建模及仿真57-58
- 4.2 IIDG與配電網(wǎng)相互作用機制58-59
- 4.3 含多IIDG的配電網(wǎng)故障分析59-70
- 4.3.1 含多IIDG配電網(wǎng)故障分析模型60-67
- 4.3.2 仿真驗證67-70
- 4.4 本章小結(jié)70-71
- 第五章 含多DG配電網(wǎng)的加速自適應電流速斷保護71-87
- 5.1 多DG接入對傳統(tǒng)配電網(wǎng)保護的影響71-72
- 5.2 加速自適應電流速斷保護的原理72-75
- 5.2.1 傳統(tǒng)自適應電流速斷保護的原理72-74
- 5.2.2 基于電壓加速的自適應電流速斷保護原理74-75
- 5.3 仿真驗證75-85
- 5.4 本章小結(jié)85-87
- 第六章 結(jié)論及展望87-89
- 6.1 結(jié)論87
- 6.2 展望87-89
- 參考文獻89-93
- 作者簡歷93-97
- 學位論文數(shù)據(jù)集97
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