不同分布式電源位置對(duì)電流保護(hù)影響的分析畢業(yè)論文

分布式電源是當(dāng)今科技發(fā)展和提升供電可靠性的研究熱點(diǎn)。本文介紹了傳統(tǒng)配電網(wǎng)保護(hù)的工作原理,傳統(tǒng)的配電網(wǎng)一般都是單一電源的輻射型網(wǎng)絡(luò),dg接入后,單輻射網(wǎng)絡(luò)變成雙端或多端網(wǎng)絡(luò),配電網(wǎng)中的潮流分布及故障時(shí)短路電流的大小和流向會(huì)發(fā)生根本性變化,從而給繼電保護(hù)的設(shè)置和動(dòng)作值的整定增加一定的難度。本文對(duì)分布式電源的接入對(duì)傳統(tǒng)的配電網(wǎng)保護(hù)的影響作了分析研究,并提出了改進(jìn)建議。

分布式電源接入配電網(wǎng)后,配電網(wǎng)將發(fā)生改變而成為一個(gè)多電源的網(wǎng)絡(luò)。該文通過一個(gè)簡(jiǎn)單的配電網(wǎng)模型從理論層面探討了分布式電源對(duì)配電網(wǎng)饋線保護(hù)的基本影響。

由于分布式發(fā)電裝置的應(yīng)用,配電網(wǎng)逐漸變?yōu)橛性喘h(huán)網(wǎng),為電力系統(tǒng)安全運(yùn)作設(shè)定了更高標(biāo)準(zhǔn)。文章簡(jiǎn)要分析了分布式電源對(duì)配電網(wǎng)過電壓產(chǎn)生的影響,通過電磁暫態(tài)仿真軟件對(duì)變電站的配電網(wǎng)實(shí)行了分析驗(yàn)證,且對(duì)其過電壓水平實(shí)行對(duì)比研究。試驗(yàn)結(jié)論反映,分布式電源的種類和容量、負(fù)荷能力和參變量對(duì)過電壓的作用較大。

分布式電源(distributedresources,dr)的接入會(huì)對(duì)配電網(wǎng)線損產(chǎn)生重要影響,其影響與dr的接入位置、準(zhǔn)入容量及功率因數(shù)密切相關(guān)?；谳椛錉顔位芈放潆娋W(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),采用均勻分布恒功率負(fù)荷模型,推導(dǎo)出了單個(gè)dr接入配電網(wǎng)后線損的減小量與dr接入位置、準(zhǔn)入容量、功率因數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,給出了dr最優(yōu)配置計(jì)算公式;通過仿真分析,總結(jié)了dr接入對(duì)配網(wǎng)線損的影響規(guī)律,并將推導(dǎo)公式推廣到多個(gè)dr接入配電網(wǎng)的情況。所得的結(jié)論為dr接入配電網(wǎng)的最佳運(yùn)行方式提供了理論依據(jù),為dr的電網(wǎng)規(guī)劃提供理論指導(dǎo)。

本文簡(jiǎn)要介紹目前快速發(fā)展的分布式電源類型及類別,通過并網(wǎng)發(fā)電分布式電源接入容量變化,概述其接入對(duì)其并網(wǎng)點(diǎn)所在的配電網(wǎng)電壓、負(fù)載率、傳輸容量等方面的影響,以便促進(jìn)配電網(wǎng)安全運(yùn)行管理。

分析分布式電源的容量及其安裝位置對(duì)于饋線電流保護(hù)靈敏度所造成的影響,提出了直接根據(jù)其影響程度進(jìn)行整定計(jì)算的方法,給出了對(duì)于饋線電源速斷保護(hù)的整定計(jì)算建議方案。

針對(duì)分布式電源出力時(shí)序特性與負(fù)荷時(shí)序特性,研究了風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電在不同的滲透率組合情況下對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)損的影響及網(wǎng)損最小時(shí)的電壓變化規(guī)律。運(yùn)用前推回代法潮流計(jì)算程序?qū)ζ浣尤胼椛錉钆潆娋W(wǎng)前后有功損耗和電壓進(jìn)行精確計(jì)算,并采用系統(tǒng)總網(wǎng)損、電壓改善程度來評(píng)價(jià)分布式電源對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)損和電壓的影響程度。通過ieee13節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的仿真試驗(yàn),總結(jié)了風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電在不同的滲透率組合情況下對(duì)配電網(wǎng)功率損耗的影響,并找出了使網(wǎng)損最小的風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電最優(yōu)安裝容量的比例。

分布式電源(distributedgeneration,dg)接入配電網(wǎng)會(huì)引起保護(hù)檢測(cè)到的電流發(fā)生變化,從而影響保護(hù)范圍。本文以dg接入35kv配網(wǎng)為例,描繪了在線路不同位置發(fā)生三相短路故障時(shí)dg接入前后電流對(duì)比曲線。利用三段式電流保護(hù)約束條件,在不修改原有保護(hù)配置的前提下得出了最佳容量比,提出了dg對(duì)饋線電流保護(hù)的影響與dg的故障位置和接入容量有關(guān)。

近幾年來,分布式新能源及綠色環(huán)?？稍偕茉窗l(fā)電技術(shù)雖然取得了重要進(jìn)步,然而由于大部分綠色環(huán)?？稍偕茉窗l(fā)電裝置所產(chǎn)生的電力能源存在不穩(wěn)定性,例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能光伏電池等,其產(chǎn)生的電力能源對(duì)整個(gè)電網(wǎng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用,因此將各類能源與電力儲(chǔ)能裝置以及電力電子裝置有機(jī)的結(jié)合起來,構(gòu)建成為一個(gè)發(fā)電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備以及控制設(shè)備組成的微型電網(wǎng).在文中提出一種模糊模式算法為控制器設(shè)計(jì)最優(yōu)情況模式,從而達(dá)到節(jié)能,環(huán)保的目的.

分布式電源接入不同的配電網(wǎng)時(shí),將有可能對(duì)饋線的繼電保護(hù)造成不同程度的影響。在分析含分布式電源的10kv配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)的基礎(chǔ)上,利用pscad軟件,構(gòu)建了由主變壓器、饋線線路、分布式電源等值模型所構(gòu)成的饋線仿真模型。對(duì)于饋線不同位置發(fā)生的相間短路對(duì)繼電保護(hù)的影響進(jìn)行了研究,提出了相應(yīng)的整定改進(jìn)方案。仿真結(jié)果證明,新型方案可有效消除分布式電源對(duì)于饋線電流保護(hù)的影響。

幾種典型的分布式電源 風(fēng)力發(fā)電 眾所周知，風(fēng)能屬于環(huán)境友好型資源，它清潔環(huán)保，而且可以再生，由于全 球風(fēng)能的儲(chǔ)藏量非常大且可利用量也較其他可再生資源多，因此在能源儲(chǔ)量日益 匱乏的今天，風(fēng)能作為環(huán)保的可再生能源，它的開發(fā)方法和利用效率問題不斷得 到各國(guó)的重視和研究。所謂風(fēng)力發(fā)電，就是利用先進(jìn)的技術(shù)手段將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電 能，具體說來，首先由風(fēng)車接受風(fēng)的能量，由它帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，最后，將 產(chǎn)生的電能再通過電子控制器進(jìn)行處理，最后并入電網(wǎng)。 風(fēng)力發(fā)電是分布式發(fā)電中最為成熟和常見的發(fā)電形式，據(jù)gwec（global windenergycouncil，全球風(fēng)能理事會(huì)）的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅2011年全球新增的風(fēng)電 裝機(jī)容量就達(dá)到了41gw，累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到238gw，年增長(zhǎng)率達(dá)到21％， 這一數(shù)字意味著風(fēng)電開發(fā)在全球范圍內(nèi)已經(jīng)走上了正式軌道，也意味著世界各國(guó) 均已認(rèn)可和接受風(fēng)電

用于分布式電源的轉(zhuǎn)換器

分布式電源與微電網(wǎng)

電網(wǎng)銜接了分布式電源，將會(huì)影響配電，變更了配網(wǎng)固有的可靠特性。設(shè)定評(píng)估模型，辨識(shí)了配電體系顯現(xiàn)出來的可靠特性。電源被接入后，解析了它特有的可靠性。分布式架構(gòu)的電源被整合于總的體系，設(shè)定運(yùn)用途徑。遇有突發(fā)故障。還要辨識(shí)送電負(fù)荷被移轉(zhuǎn)的狀態(tài)。設(shè)定仿真事例，查驗(yàn)了配電路徑是否穩(wěn)固及可靠。

分布式電源(distributedgeneration)的接入改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)的故障特性,同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)的保護(hù)帶來巨大的影響。針對(duì)含有分布式電源配電網(wǎng)的故障分析與繼電保護(hù)問題,文章通過對(duì)分布式電源的控制與特性進(jìn)行研究,提出考慮分布式電源控制特性的配電網(wǎng)故障分析方法,提出含分布式電源的配電網(wǎng)自適應(yīng)距離保護(hù)與基于公共聯(lián)接點(diǎn)計(jì)算電壓差值比較的新型縱聯(lián)保護(hù)。結(jié)合對(duì)分布式電源故障穿越控制與特性的研究,建立分布式電源無功電流計(jì)算方程,從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自適應(yīng)距離保護(hù)的整定,進(jìn)行仿真驗(yàn)證其自適應(yīng)距離保護(hù)的合理性。

分布式電源是隨著新科技發(fā)展起來的一種新興發(fā)電技術(shù),具有節(jié)能、環(huán)保、高效的特點(diǎn)。把分布式電源接入到電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)繼電保護(hù)中,可以使電網(wǎng)運(yùn)行更加安全、可靠,并且還能節(jié)約運(yùn)行中所耗的電力能源,因此被廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)繼電保護(hù)中。雖然分布式電源用在電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)繼電保護(hù)中具有重要的意義,但在實(shí)際的應(yīng)用中,也會(huì)對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)產(chǎn)生一些不利影響,例如會(huì)影響配電網(wǎng)的電壓波動(dòng),影響供電的可靠性等,對(duì)于這些問題,我們要采取一些措施,避免接入分布式電源對(duì)配電網(wǎng)的電壓、繼電保護(hù)造成影響。本文主要分析探討了接入分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護(hù)。

在分布式發(fā)電研究當(dāng)中關(guān)于分布式電源的準(zhǔn)入容量的研究是最重要的研究方向之一。本研究根據(jù)北京電網(wǎng)的實(shí)際情況,綜合考慮電網(wǎng)的靜態(tài)約束、暫態(tài)約束及電力平衡約束,采用試探法分別對(duì)風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和冷熱電三聯(lián)供3種形式的分布式電源的獨(dú)立準(zhǔn)入容量進(jìn)行了仿真計(jì)算分析,找出了限制不同形式的分布式電源接入容量的主要因素;結(jié)合分布式電源資源約束以及國(guó)外運(yùn)行成熟的多元分布式電源典型配比,對(duì)多元分布式電源的綜合準(zhǔn)入容量進(jìn)行了仿真計(jì)算分析;研究結(jié)果可供3類典型分布式電源的未來發(fā)展規(guī)模參考。

低電壓穿越是分布式發(fā)電并網(wǎng)要求的重要指標(biāo),而電壓源換流器(vsc)則一般作為被控單元用于實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式發(fā)電輸出功率的控制,因此為了實(shí)現(xiàn)低電壓穿越要求,需要在電網(wǎng)跌落時(shí)對(duì)vsc進(jìn)行控制.針對(duì)通過icl濾波器并網(wǎng)的vsc,采用正負(fù)序雙環(huán)電流控制策略,利用雙矢量電流控制(dvcc)方法對(duì)逆變器輸出電流的解耦的正負(fù)序dq分量進(jìn)行獨(dú)立控制,實(shí)現(xiàn)低電壓穿越,并通過matlab/simulink搭建并網(wǎng)模型,通過仿真計(jì)算驗(yàn)證了控制策略和算法的合理性和有效性.

智能配電網(wǎng)(sdg)的發(fā)展,將允許分布式電源(dg)大量接入。dg的引入改變了配電網(wǎng)饋線系統(tǒng)保護(hù)中饋線終端單元(ftu)感受到的故障電流大小及方向,因此sdg要求系統(tǒng)保護(hù)的故障處理應(yīng)更加快速并且能夠準(zhǔn)確判別不同方向的故障潮流。提出了基于瞬時(shí)功率的保護(hù)啟動(dòng)元件以及故障方向判據(jù),基于瞬時(shí)功率的故障特征量計(jì)算依據(jù)電壓、電流的瞬時(shí)值,運(yùn)算量小、速度快、實(shí)時(shí)性好。pscad/emtdc仿真結(jié)果驗(yàn)證了該類快速算法的可行性和可靠性。

介紹傳統(tǒng)配電網(wǎng)的繼電保護(hù)配置情況,針對(duì)分布式電源接入配電網(wǎng)后保護(hù)配置存在的問題,分析分布式電源接入對(duì)三段式電流保護(hù)及自動(dòng)重合閘的影響,提出適用于含分布式電源配電網(wǎng)的保護(hù)配置方案,并說明該方案的應(yīng)用情況。

分布式發(fā)電對(duì)提高電網(wǎng)抗災(zāi)能力,減少或避免大面積停電,保障電網(wǎng)安全運(yùn)行,最大限度降低電網(wǎng)因?yàn)?zāi)害及各類事故造成的損失有著重大的意義。

根據(jù)配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)邊際容量成本和節(jié)點(diǎn)電壓分布特性,提出了分布式電源(dg)安裝位置的優(yōu)選原則。針對(duì)不同類型的dg,分析了其輸出功率的特點(diǎn),建立了dg在配電網(wǎng)中優(yōu)化配置的數(shù)學(xué)模型,以配電系統(tǒng)有功網(wǎng)損最小為目標(biāo)函數(shù),在此基礎(chǔ)上形成了合適的隨機(jī)潮流算法,判斷配置方案是否違反約束,并采用改進(jìn)遺傳算法對(duì)所建模型進(jìn)行了求解。以18節(jié)點(diǎn)的配電系統(tǒng)為算例,計(jì)算了dg的最優(yōu)安裝位置和接入容量,驗(yàn)證了模型及算法的有效性和實(shí)用性。