本文關(guān)鍵詞：基于充分式原理的含DG配網(wǎng)比幅式差動保護研究

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【摘要】：分布式電源(DG)大規(guī)模接入配網(wǎng)后保護尚無實用技術(shù),仍采用故障時隔離全部DG的簡單方法,極大的限制了新能源的發(fā)展。含DG配網(wǎng)保護一方面需要解決多電源、DG類型、容量和接入位置變化引起的諸多特殊問題,另一方面又受其信息和設(shè)備配置不足、通信條件簡單等客觀因素制約,現(xiàn)有研究陷入了嚴(yán)重的實用性困境。為此本文提出了一種“充分式”原理,能夠在現(xiàn)有含DG配網(wǎng)條件下很好的處理保護策略與保護成本之間的平衡,本文的研究都在“充分式”原理框架下展開。首先,研究了含DG配網(wǎng)“充分式”原理及保護架構(gòu),它和傳統(tǒng)“充要式”保護邏輯最大的區(qū)別在于不再苛求保護對所有故障情況都滿足絕對選擇性要求,而是抓住那些在絕大多數(shù)故障情況下都會出現(xiàn)且容易捕捉和解決的故障特征進行優(yōu)先排除,通過犧牲部分對少數(shù)罕見故障特征判斷的靈敏性和速動性來換取低成本、高效率的應(yīng)用環(huán)境和對常見故障特征判斷的絕對選擇性：從理論和實例雙重視角論證了充分式判據(jù)的兩層含義及可行性；從組合優(yōu)選、動作時序、離散反時限動作機理和DG底限自動隔離等技術(shù)角度構(gòu)建了“充分式”保護系統(tǒng)的整體架構(gòu)。其次,從“充分式”原理角度,提出了能夠適應(yīng)含DG配網(wǎng)弱同步、弱通信現(xiàn)狀的準(zhǔn)異步比幅式差動判據(jù),通過電流幅值信息的故障識別能力分析驗證了該充分式判據(jù)在高滲透率含DG配網(wǎng)的普遍適用性；它不僅彌補了傳統(tǒng)電流保護應(yīng)對多電源、DG大容量、DG接入位置多變等問題的不適應(yīng),而且具備了準(zhǔn)異步特性,無需采樣數(shù)據(jù)的嚴(yán)格同步,降低了通信成本。最后,為了進一步提升準(zhǔn)異步比幅式差動判據(jù)在含DG配網(wǎng)的故障識別性能,在單一全電流比幅式差動判據(jù)基礎(chǔ)上,引入序電流幅值和電流幅值變化量信息并提出了“充分式”優(yōu)選機制,它能在不同故障情況下自適應(yīng)優(yōu)選靈敏性最高的子判據(jù)來判斷故障,實現(xiàn)了不同種類電流幅值信息的靈敏性優(yōu)勢互補；負(fù)序電流比幅和電流幅值變化量子判據(jù)分別提升了方案在高阻輕微不對稱故障和對稱故障下的耐過渡電阻性能。通過與DG自動隔離技術(shù)的時序配合、與相位信息類充分式判據(jù)的組合優(yōu)選彌補了比幅式差動判據(jù)理論上存在動作盲區(qū)的缺陷。通過對適應(yīng)弱饋側(cè)的啟動元件設(shè)計、準(zhǔn)異步數(shù)據(jù)通信配置以及比幅工作流程闡述,構(gòu)建了一套完整的基于“充分式”自適應(yīng)優(yōu)選特性的含DG配網(wǎng)比幅式差動保護方案。在Matlab/Simulink平臺搭建了高滲透率含DG配網(wǎng)仿真模型,驗證了本文所提保護方案的有效性。
【關(guān)鍵詞】：含DG配網(wǎng) 充分式原理 比幅式差動 準(zhǔn)異步 自適應(yīng)優(yōu)選機制
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM773
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-17
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 含DG配網(wǎng)特征及保護需要解決的問題9-11
• 1.2.2 國內(nèi)外含DG配網(wǎng)保護研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 含DG配網(wǎng)保護面臨的實用性困境13-14
• 1.3 本文的解決思路14-15
• 1.3.1 “充分式”原理在含DG配網(wǎng)保護中的應(yīng)用14
• 1.3.2 準(zhǔn)異步比幅式差動判據(jù)的提出14-15
• 1.4 本文的主要工作15-17
• 第二章 “充分式”保護原理及架構(gòu)17-31
• 2.1 引言17
• 2.2 “充分式”保護原理17-23
• 2.2.1 六個主要特點17-22
• 2.2.2 與傳統(tǒng)保護思想的區(qū)別與聯(lián)系22-23
• 2.3 充分式判據(jù)及其典型案例23-28
• 2.3.1 充分式判據(jù)的概念及特點23
• 2.3.2 充分式判據(jù)的典型案例23-28
• 2.4 充分式判據(jù)的組合優(yōu)選與動作時序28-30
• 2.4.1 充分式判據(jù)的離散反時限動作機理28-29
• 2.4.2 DG底限自動隔離技術(shù)29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 準(zhǔn)異步比幅式差動判據(jù)的原理及性能分析31-46
• 3.1 引言31
• 3.2 含DG配網(wǎng)電流幅值信息的故障識別能力分析31-35
• 3.2.1 “充分式”電流幅值故障特征31-33
• 3.2.2 在含DG配網(wǎng)的故障識別能力分析33-35
• 3.3 準(zhǔn)異步比幅式差動判據(jù)的原理35-40
• 3.3.1 準(zhǔn)異步比幅式差動判據(jù)的推導(dǎo)35-37
• 3.3.2 準(zhǔn)異步特性分析37-39
• 3.3.3 從“充分式”視角理解判據(jù)各參數(shù)之間的關(guān)系39-40
• 3.4 對含DG配網(wǎng)保護問題的解決情況40-43
• 3.4.1 可靠性和DG準(zhǔn)入容量提高40-41
• 3.4.2 耐過渡電阻能力提升41-42
• 3.4.3 不受DG接入位置的影響42-43
• 3.5 準(zhǔn)異步比幅式差動判據(jù)的評價43-45
• 3.5.1 準(zhǔn)異步比幅式差動判據(jù)的優(yōu)點43-44
• 3.5.2 應(yīng)用中可能存在的問題及解決思路44-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第四章 基于“充分式”自適應(yīng)優(yōu)選特性的含DG配網(wǎng)比幅式差動保護方案46-66
• 4.1 引言46
• 4.2 不同種類電流幅值信息的充分利用46-49
• 4.2.1 序電流幅值信息46-48
• 4.2.2 電流幅值變化量信息48-49
• 4.3 基于“充分式”自適應(yīng)優(yōu)選特性的比幅式差動保護方案49-62
• 4.3.1 各比幅子判據(jù)的構(gòu)成50-52
• 4.3.2 自適應(yīng)優(yōu)選機制52-53
• 4.3.3 引入多類幅值信息后的自適應(yīng)優(yōu)選性能分析53-58
• 4.3.4 保護配置和工作流程58-60
• 4.3.5 與DG自動隔離技術(shù)的時序配合60-62
• 4.4 與相位信息類充分式判據(jù)的組合優(yōu)選62-64
• 4.4.1 與相位變化量判據(jù)的配合63
• 4.4.2 與相差判據(jù)的配合63-64
• 4.5 本章小結(jié)64-66
• 第五章 系統(tǒng)建模與仿真驗證66-78
• 5.1 引言66
• 5.2 高滲透率含DG配網(wǎng)仿真系統(tǒng)建模66-67
• 5.3 數(shù)字仿真及驗證67-76
• 5.3.1 含DG配網(wǎng)電流幅值故障特征仿真67-68
• 5.3.2 DG接入容量仿真68-69
• 5.3.3 引入多類電流幅值信息后保護方案的優(yōu)選特性仿真69-72
• 5.3.4 耐過渡電阻性能仿真72-73
• 5.3.5 抗同步誤差性能仿真73-75
• 5.3.6 區(qū)外故障安全性仿真75-76
• 5.4 本章小結(jié)76-78
• 第六章 結(jié)論與展望78-80
• 6.1 總結(jié)78-79
• 6.2 存在的不足和展望79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果85

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