文档介绍：天津大学
硕士学位论文
含分布式电源的配电网保护研究
姓名:刘森
申请学位级别:硕士
专业:电力系统及其自动化
指导教师:李永丽
20070601
中文摘要关键词:逆变型分布式电源配电网电流保护自动重合闸孤岛运行微电网自年世界石油危机以来,能源的短缺和环境的恶化已经成为全球性的两大难题。为了解决这些问题,以风力发电、太阳能发电、小型燃气轮机、燃料电池等为代表的分布式发电技术引起了广泛关注并得到了飞速的发展。大容量的分布式电源一般通过输电网进行远距离传送;而功率为数千瓦至几兆瓦的小型分布式电源一般接入配电网络,分布在负荷附近,能够节省投资、降低网损、提高供电可靠性,具有比较高的经济效益和社会效益。但是在分布式电源接入配电系统之后,势必会改变配电网络的拓扑结构,并有可能成为多端电源供电系统。现有基于单端电源系统设计的配电系统保护和自动重合闸必须作出相应的调整,否则分布式电源将使配电网保护无法快速、准确的切除故障,甚至会对配电系统及其设备的安全稳定运行造成破坏。本文首先介绍了不同能源类型的分布式电源的运行特点。由于接入配电网的小容量分布式电源大多通过电力电子装置输出,因此需要分析逆变型分布式电源的控制方式和对故障的响应特性进行电源模型的等效,从而为研究逆变型分布式电源对配电网保护系统的影响奠定了基础。在分析逆变型分布式电源对配电网保护系统的影响时,本文首先对分布式电源不同接入位置对馈线保护所流过电流可能产生的影响进行了多种情况的定性分析。根据定性分析的结论建立算例模型,通过对该模型的理论推导计算,绘出分布式电源容量与馈线各处保护所流过电流的关系图,并与传统的配电线路整定方案对比。考察分布式电源注入容量不同时,馈线原有电流保护的选择性、灵敏性、可靠性和自动重合闸装置动作所受到的影响。最后使用疎仿真软件对理论分析的结果进行仿真验证。通过详细的理论分析,本文提出了相应的解决方案,包括对保护功能的改进以及微电网孤岛利用等方法。
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二燧名:狲签字日期:叩%月粕学位论文作者签名:烈瓤签字日期:融学位论文版权使用授权书独创性声明签字日期:爱川年‘月或撰写过的研究成果,也不包含为获得苤注盘鲎或其他教育机构的学位或证年‘月髟本学位论文作者完全了解丞鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权岙姿态堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得日
第一章绪论引言能源是人类社会存在与发展的物质基础。过去的嗄曛校⒃诿禾俊石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。然而在人们物质生活和精神生活水平不断提高的同时,一次性资源却日益枯竭,环境也不断恶化。为此人类必须寻找新的、清洁、安全、可靠的可持续发展能源【。年世界石油危机以来,能源的短缺和环境的恶化已经成为全球性的两大难题,为了改善和解决这些问题,利用科技手段开发可再生能源成为了新兴的研究课题。太阳能、水力、风力、潮汐等都是可再生的清洁能源,它们不但对环境几乎没有破坏,而且取之不尽、用之不竭。现在全世界的供电系统都是以大机组、大电网、高电压为主要特征的集中式单一供电系统。虽然全世界%的电力负荷都由这种集中单一的大电网供电,但是随着当今社会对电力供应质量与安全可靠性的要求越来越高,大电网由于自身的缺陷已经不能满足这种要求了。因为大电网中任何一点故障所产生的扰动都会对整个电网造成较大影响,严重时可能会引起大面积停电甚至是全网崩溃,造成灾难性后果,这样的事故时有发生;另外集中式大电网还不能跟踪电力负荷的变化,而且为了短暂的峰荷建造发电厂的花费是巨大的,经济效益也非常低。所以根据西方国家的经验:大电网系统和分布式发电系统相结合是节省投资,降低能耗,提高系统安全性和灵活性的主要方法】。当今的分布式发电系统通常是指分散在电力负荷附近、容量在几千瓦至数十兆瓦之间的、为环境兼容的、节能的发电装置,如燃气轮机、太阳能电池、燃料电池、风能发电装置等。分布式发电技术能源可再生、无污染等一系列优点已引起广泛关注。年滤孀拧犊稍偕茉捶ā返陌洳迹夜植际椒⒌缂际跻舱谂畈发展。由于我国一次能源地