考虑分布式发电的配电网保护方案研究

论文摘要

在分布式发电成为有效提高能源利用率、解决能源短缺的一种重要手段时,必须研究其并网和协调保护技术。开展分布式发电系统并入电网后的影响分析,以确保其安全地接入系统。由于目前的配电网保护系统是按照传统的单电源、辐射式结构设计的,分布式电源的接入将使得配电系统变为双端或多端有源网络,原有的配电系统保护必须进行相应的调整和改变。本文主要研究分布式电源的类型和特性,及其并入配电网后对相关保护的影响和对策。论文的主要研究内容如下:1)分析同步发电机和双馈异步发电机等风力发电形式,通过对风力发电原理的研究,建立风速、风力涡轮机、传动机构和发电机的数学模型。在此基础上,建立风力发电的并网模型,研究风力发电机并网后对配电网产生的影响。2)建立典型的含分布式电源的配电网模型,分析配电网线路短路时,分布式电源对配电网保护的影响。研究分布式电源对配电网短路电流产生的助增、汲流和反方向电流问题,并提出含分布式电源的配电网电流保护的改进措施。3)研究含DG的配电线路重合闸方式,提出相应的重合闸措施。分布式电源的并网使配电网形成了双电源或多电源供电系统,继电保护动作后,对瞬时故障,重合闸装置可以使故障线路重新恢复供电。需要对重合闸两侧电源的同期重合闸,以及重合闸的最佳时刻等进行研究,以使重合闸对电网产生的冲击最小。最后,综合全文进行总结,指出研究中有待解决的问题及进一步研究的方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景与意义
• 1.2 分布式电源介绍
• 1.2.1 分布式电源的分类
• 1.2.2 分布式电源的特点
• 1.3 国内外发展和研究现状
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 并网风力发电机对配电网的影响分析
• 2.1 引言
• 2.2 风力发电技术
• 2.2.1 我国的风能资源分布
• 2.2.2 风力发电的原理
• 2.2.3 风力发电技术的特点
• 2.3 风与风能的转换
• 2.3.1 风速与风能
• 2.3.2 风能的转换
• 2.4 风力发电机的建模
• 2.4.1 风速模型
• 2.4.2 风力涡轮机的数学模型
• 2.4.3 传动机构模型
• 2.4.4 异步发电机模型
• 2.5 不同形式风力发电机的发电原理
• 2.5.1 定桨距与变桨距风力发电
• 2.5.2 恒速恒频与变速恒频风力发电
• 2.6 并网风力发电机的模型
• 2.6.1 鼠笼式异步风力发电机
• 2.6.2 直驱同步风力发电机
• 2.6.3 双馈异步风力发电机
• 2.7 风力发电机并网分析
• 2.8 小结
• 第三章 分布式电源容量对配电网电流保护影响分析
• 3.1 分布式电源对配电网过电流保护的影响分析
• 3.1.1 含DG 的配电网系统
• 3.1.2 分布式电源对配电网过电流保护的影响分析
• 3.2 分布式电源准入容量的分析
• 3.2.1 含分布式电源的配电网参数
• 3.2.2 线路电流保护的整定
• 3.2.3 分布式电源并入配电网的准入容量分析
• 3.3 小结
• 第四章 分布式电源对配电网自动重合闸的影响分析
• 4.1 配电网自动重合闸
• 4.1.1 配电网自动重合闸
• 4.1.2 配电网重合闸与继电保护的配合
• 4.1.3 含DG 的配电网线路重合闸动作方式
• 4.2 含DG 的配电网线路重合闸分析
• 4.2.1 仿真模型
• 4.2.2 系统电源侧保护重合于永久性故障
• 4.2.3 系统电源侧保护重合闸的无压检定
• 4.2.4 同步检定及最佳重合闸动作时间
• 4.3 小结
• 第五章 全文总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文