【摘要】：近些年,風(fēng)能、太陽(yáng)能等分布式電源發(fā)展迅速,促使柔性直流配電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)成為熱點(diǎn)研究課題。柔性直流配電網(wǎng)是基于電壓源型換流器(Voltage Sourced Converters,VSC)的系統(tǒng),系統(tǒng)故障后直流電流上升迅速,對(duì)系統(tǒng)安全造成極大危害,極有可能造成整個(gè)系統(tǒng)的停運(yùn),危害不可估量,因此故障定位技術(shù)的研究是制約直流配電網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。1、對(duì)電壓源型換流站的基本結(jié)構(gòu)、控制策略、接地方式進(jìn)行詳細(xì)研究。從理論上分析了雙端直流系統(tǒng)極間短路故障和單極接地故障的故障特性,分別推導(dǎo)出故障發(fā)生后三個(gè)階段的故障特性數(shù)學(xué)模型。2、提出基于圖論的故障選線和故障類(lèi)型識(shí)別方法。直流系統(tǒng)故障后故障電流上升迅速且無(wú)過(guò)零點(diǎn),為故障選線與故障類(lèi)型的識(shí)別帶來(lái)了困難,為解決此問(wèn)題將整個(gè)配電網(wǎng)看成以線路匯聚點(diǎn)為頂點(diǎn),以連接線為邊的“圖”,根據(jù)頂點(diǎn)之間電流方向形成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚仃嚒癉”,根據(jù)D陣中各個(gè)元素的關(guān)系進(jìn)行故障選線。同時(shí)提取di/dt故障特征量對(duì)故障是否發(fā)生進(jìn)行進(jìn)一步判斷,避免了潮流反轉(zhuǎn)導(dǎo)致的誤判。為實(shí)現(xiàn)故障類(lèi)型識(shí)別,引入“雙D法”。最后,針對(duì)不同類(lèi)型、不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下的故障,對(duì)方法進(jìn)行了有效性分析。3、提出基于遺傳算法的直流配電網(wǎng)故障定位方法。對(duì)直流線路中極間短路故障和單極接地故障電容放電階段分別建立數(shù)學(xué)模型,消除過(guò)渡電阻的影響,并構(gòu)造適應(yīng)度函數(shù)。將故障定位問(wèn)題轉(zhuǎn)化為參數(shù)識(shí)別問(wèn)題,根據(jù)故障類(lèi)型識(shí)別算法選擇合適的適應(yīng)度函數(shù),利用遺傳算法(Genetic Algorithm,GA)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決。4、利用MATLAB/Simulink平臺(tái)搭建了基于交流主網(wǎng)、光伏、儲(chǔ)能、風(fēng)機(jī)、交流負(fù)荷和直流負(fù)荷的六端直流配電網(wǎng)系統(tǒng),仿真結(jié)果證明了所提故障類(lèi)型識(shí)別方法真實(shí)可行,抗干擾能力強(qiáng)。所提定位方法耐過(guò)渡電阻能力強(qiáng)。算法定位精度很高,排除了采樣過(guò)程中采樣信息有誤的干擾,具有很強(qiáng)的魯棒性。
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文外研究現(xiàn)狀配電網(wǎng)研究現(xiàn)狀電網(wǎng)中的負(fù)荷類(lèi)型主要分為四類(lèi)：直流負(fù)載，交流負(fù)載，直統(tǒng)的配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有多端樹(shù)狀直流配電網(wǎng)、多端環(huán)[8]，，見(jiàn)圖 1-1 和圖 1-2。這兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最有最為復(fù)雜，制約環(huán)狀直流配電網(wǎng)可行性的關(guān)鍵技術(shù)即為直流分布式電源的接入，還有在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上提出的閉環(huán)雙結(jié)構(gòu)[10]、網(wǎng)格式直流配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[11]和直流配電網(wǎng)雙3]將交流配電網(wǎng)與直流配電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行融合，提出一種包波電路的新型單導(dǎo)線交直流混合配電網(wǎng)拓?fù)洹Ｎ墨I(xiàn)[14]提出的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。目前，通信配電系統(tǒng)、船舶配電系統(tǒng)、地鐵電系統(tǒng)已經(jīng)投入使用到直流配電系統(tǒng)的領(lǐng)域[15]。

[13]將交流配電網(wǎng)與直流配電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行融合，提出一種包含斬波電路的新型單導(dǎo)線交直流混合配電網(wǎng)拓?fù)洹Ｎ墨I(xiàn)[14]提出了網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。目前，通信配電系統(tǒng)、船舶配電系統(tǒng)、地鐵電力力系統(tǒng)已經(jīng)投入使用到直流配電系統(tǒng)的領(lǐng)域[15]。圖 1-1 樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TM721.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙東;王育飛;薛花;張宇;柳勁松;時(shí)珊珊;劉舒;;智能樓宇直流配電系統(tǒng)實(shí)施方案研究[J];電力學(xué)報(bào);2015年04期

2 劉連光;蔣智化;劉自發(fā);張曉晴;;直流配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與接納分布式能源能力研究[J];電氣應(yīng)用;2015年S1期

3 李斌;何佳偉;;柔性直流配電系統(tǒng)故障分析及限流方法[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2015年12期

4 徐銘銘;肖立業(yè);王海風(fēng);林良真;;一種基于Prony算法的直流配電網(wǎng)電纜故障定位方法[J];電工電能新技術(shù);2015年04期

5 杜翼;江道灼;尹瑞;鄭歡;王玉芬;;直流配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2015年01期

6 杜翼;朱克平;尹瑞;江道灼;王玉芬;;基于分布式電源的直流配電網(wǎng)建模與仿真[J];電力建設(shè);2014年07期

7 張黎;吳昊;曹磊;李慶民;趙彤;鄒亮;;基于Z型變壓器的交直流混合配電網(wǎng)仿真分析[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2014年02期

8 孫曉云;同向前;;VSC-HVDC系統(tǒng)功率開(kāi)關(guān)管故障特性分析與診斷[J];高壓電器;2013年09期

9 宋國(guó)兵;李德坤;靳東暉;冉孟兵;靳幸福;郭潤(rùn)生;;利用行波電壓分布特征的柔性直流輸電線路單端故障定位[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2013年15期

10 仉雪娜;趙成勇;龐輝;林暢;;基于MMC的多端直流輸電系統(tǒng)直流側(cè)故障控制保護(hù)策略[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2013年15期

本文編號(hào)：2631358