含分布式电源配电网的继电保护方法的研究与仿真

论文摘要

能源问题和环保问题的日益突出,推动了分布式发电的快速发展。分布式发电有着集中供电无法比拟的优势,但在已经成熟的大电网中接入分布式电源会带来很多问题,分布式发电对配电网继电保护的影响就是其中的重要问题之一。本文基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件,建立含分布式电源的配电网继电保护分析模型,对目前配电网常见的几种保护方案进行仿真研究。本文首先对分布式电源特点、优势与弊端进行阐述,并对其进行分类,同时对现有含分布式电源的保护方案进行了归类总结。然后简要介绍了PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件,且采用该软件对所研究的配电网系统进行建模。分析了分布式电源接入配电网对目前常用的三段式电流保护的影响。通过改变分布式电源接入位置,在不影响保护动作的前提下,对允许接入配电网的分布式电源的最大容量进行仿真研究,同时分析其特点。距离保护具有方向性和不受系统运行方式影响的特点,本文分析了分布式电源接入配电网后对距离保护的影响因素,通过改变分布式电源的容量和接入位置,仿真分析了给距离保护Ⅰ、Ⅱ段带来的影响。电流保护和距离保护都限制了接入配电网中分布式电源的容量,最后本文对能不受接入配电网分布式电源容量限制的自适应电流保护进行研究,重点对逆变型分布式电源接入配电网后自适应电流保护的特点及整定方法进行了阐述,同时改变逆变型分布式电源接入配电网的容量和故障位置,用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件进行建模仿真,仿真结果表明,改进后的自适应保护能满足不同容量分布式电源接入配电网,起到很好的保护作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景与意义
• 1.2 分布式发电的应用与研究现状
• 1.2.1 分布式电源分类
• 1.2.2 国内外应用现状
• 1.3 分布式发电对继电保护的影响研究现状
• 1.4 本文的主要工作
• 第2章 配电网继电保护分析仿真模型
• 2.1 PSCAD/EMTDC简介
• 2.2 配电网仿真模型
• 2.3 分布式电源模型
• 2.4 本章小结
• 第3章 含DG配电网的三段式电流保护的研究与仿真
• 3.1 配电网模型和电流保护的配置
• 3.1.1 含分布式电源的配电网模型
• 3.1.2 电流保护配置
• 3.2 电流保护的仿真实现
• 3.3 分布式电源对配电网电流保护的影响
• 3.3.1 故障发生在相邻馈线
• 3.3.2 故障发生在DG上游
• 3.3.3 故障发生在DG下游
• 3.4 接入配电网中分布式电源容量计算
• 3.5 本章小结
• 第4章 含DG配电网的距离保护的研究与仿真
• 4.1 配电网模型和保护的配置
• 4.1.1 含分布式电源配电网模型
• 4.1.2 距离保护配置
• 4.2 距离保护的实现
• 4.3 分布式电源对距离保护的影响
• 4.3.1 改变分布式电源的容量
• 4.3.2 改变分布式电源的接入位置
• 4.4 本章小结
• 第5章 含DG配电网的自适应电流保护的研究与仿真
• 5.1 自适应电流保护的原理
• 5.2 含逆变型分布式电源的自适应电流保护的分析
• 5.3 含逆变型分布式电源的自适应电流保护的整定
• 5.3.1 两相短路时的情况
• 5.3.2 三相短路时的情况
• 5.4 仿真计算
• 5.4.1 两相故障
• 5.4.2 三相故障
• 5.5 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 （分布式电源接入10kV配电网的系统图）