本文關(guān)鍵詞：含分布式光伏發(fā)電的配電網(wǎng)故障分析和保護的研究

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【摘要】：近年來,隨著新能源產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展和國家鼓勵政策的支持,我國光伏發(fā)電裝機容量逐年攀升,預(yù)計至2020年,我國分布式光伏裝機容量將達到60GW。伴隨著裝機容量的大幅增長,大量分布式光伏的接入改變了傳統(tǒng)無源配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和潮流分布,使配電網(wǎng)故障特性發(fā)生變化,傳統(tǒng)配置的繼電保護無法適應(yīng)分布式光伏電源的接入,可能引起保護誤動、拒動等問題,對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行造成不利影響。本文從理論上分析了傳統(tǒng)無源配電網(wǎng)繼電保護受到的影響,加以仿真驗證,并此基礎(chǔ)上對原有保護方案進行提出改進措施,使配電網(wǎng)更適于分布式光伏的接入。首先,本文針對PQ控制策略下的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)進行建模,考慮并網(wǎng)逆變器限流保護行為,分析電網(wǎng)當(dāng)發(fā)生故障時,分布式光伏電源的外部故障特性,并與傳統(tǒng)同步發(fā)電機對比。其次,以公式推導(dǎo)的方式,從理論上分析分布式光伏電源接入位置、容量對電流保護及其與自動重合閘配合問題的影響。再加以仿真驗證：建立分布式光伏接入某10kV配電網(wǎng)模型,對不同位置處的故障進行仿真分析,結(jié)合得出的故障電流數(shù)據(jù)和DG接入前的整定計算結(jié)果,作圖將結(jié)果量化,直觀定量分析DG接入對原有三段式電流保護的可靠性、靈敏性、選擇性等方面的影響。最后,針對分布式光伏電源逆變型并網(wǎng)方式,提出考慮DG自身限流保護的電流保護整定改進方法,適度縮小保護范圍、降低靈敏度,從而避免保護范圍過度延伸引起誤動,使DG下游保護具備自動適應(yīng)DG接入容量變化的能力。為了驗證該方法是否能有效減低下游保護受到的不利影響,針對具體算例,計算自適應(yīng)改進整定值,運行仿真,對比改進整定值和仿真結(jié)果,驗證保護性能是否提高,從而得出結(jié)論整定方法改進具有自適應(yīng)性優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：分布式光伏 配電網(wǎng) 限流保護 故障特性 繼電保護
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM615;TM711
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-27
• 1.1 課題研究背景及意義11-14
• 1.2 傳統(tǒng)配電網(wǎng)保護配置現(xiàn)狀14-20
• 1.2.1 傳統(tǒng)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點14-15
• 1.2.2 傳統(tǒng)無源配電網(wǎng)的保護配置15-20
• 1.3 含分布式光伏的配電網(wǎng)保護研究現(xiàn)狀20-25
• 1.3.1 故障發(fā)生立即切除DG20-21
• 1.3.2 限制分布式電源的接入容量和接入位置21-22
• 1.3.3 限制分布式電源提供的故障電流22-23
• 1.3.4 改進傳統(tǒng)電流保護方案23
• 1.3.5 自適應(yīng)保護方案23-24
• 1.3.6 基于通信技術(shù)的新型保護方案24-25
• 1.4 本文主要工作及章節(jié)安排25-27
• 2 配電網(wǎng)故障時分布式光伏電源的外部故障特性分析27-49
• 2.1 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)建模27-35
• 2.1.1 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型28-30
• 2.1.2 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的PQ控制策略30-34
• 2.1.3 限流環(huán)節(jié)34
• 2.1.4 建立分布式光伏電源模型34-35
• 2.2 分布式光伏電源與同步發(fā)電機的故障特性比較分析35-42
• 2.2.1 同步發(fā)電機接口分布式電源的故障特性分析35-38
• 2.2.2 分布式光伏電源的故障特性理論分析38-42
• 2.3 分布式光伏電源故障特性仿真分析42-47
• 2.4 本章小結(jié)47-49
• 3 分布式光伏接入對配電網(wǎng)保護及重合閘影響的分析49-71
• 3.1 分布式光伏接入對配電網(wǎng)保護影響的理論分析49-56
• 3.1.2 接入不同容量對保護的影響55
• 3.1.3 接入位置不同對保護的影響55-56
• 3.2 分布式光伏接入對保護與重合閘配合問題的影響56-58
• 3.2.1 自動重合閘與保護配合方式56
• 3.2.2 DG對所在饋線重合閘的影響56-57
• 3.2.3 DG對相鄰饋線重合閘的影響57-58
• 3.3 算例仿真驗證58-70
• 3.3.1 不含DG配電網(wǎng)的建模仿真與保護整定58-62
• 3.3.2 DG對下游保護的影響62-66
• 3.3.3 DG對上游保護的影響66-68
• 3.3.4 DG對相鄰饋線故障的影響68-69
• 3.3.5 DG對靈敏度的影響69-70
• 3.4 本章小結(jié)70-71
• 4 含分布式光伏配電網(wǎng)保護改進方案71-81
• 4.1 配電網(wǎng)保護總體改進方案71-72
• 4.2 考慮分布式光伏控制策略的自適應(yīng)整定改進方案72-76
• 4.2.1 電流保護Ⅰ段整定方法改進72-74
• 4.2.2 電流保護Ⅱ段整定方法改進74-75
• 4.2.3 電流保護Ⅲ段整定方法改進75
• 4.2.4 仿真驗證75-76
• 4.3 針對光伏出力變化的自適應(yīng)整定方案76-79
• 4.4 本章小結(jié)79-81
• 5 結(jié)論81-83
• 5.1 總結(jié)81
• 5.2 展望81-83
• 參考文獻83-87
• 作者簡歷87-91
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集91

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本文編號：937806