微网失步解列保护的研究

论文摘要

基于可再生能源的分布式发电系统是解决世界能源短缺和环境污染的重要途径,也是促进电力工业变革的契机。为协调大电网与分布式电源间的矛盾,充分发掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益等,微网作为可再生能源并网发电规模化应用的有效途径得到了世界各国的高度重视。微网中分布式电源的存在,使电网从单向供电的模式向大量使用受端分布式发电设备的多源多向模式转变。微网作为一个集电源与负荷一体的系统,有两种运行方式:并网运行和孤网运行。如何在这两种运行方式下切换,即何时并网、何时解列,就成了微网能否稳定运行、减少扰动的一个关键问题。本文研究了微网解列的条件和判定。在大电网中,失步解列是防止电网崩溃的最后一道防线,误解列造成的影响和损失都很大,因此一定要保证失步判别的可靠性;但在微电网中,失步解列是微网解列的重要组成部分,除此之外,很多其他情况也需要解列微网,例如外部故障和非计划孤岛运行等。系统失步解列和微网失步解列在解列影响上的巨大区别,导致了其在要求上的差异,这也使得传统失步解列方案在微网失步解列中不能完全适用,微网失步解列中更注重快速动作,而系统失步解列更注重可靠性。本文分析了失步和振荡情况下测量阻抗、功率、阻抗角、视在阻抗角、U cos(?)等电气量的变化特征,研究了各种判定方式在微网失步解列判别中的适用性。在此基础上,本文利用模糊数学理论,综合考虑了电压、频率、视在阻抗角、U cos(?)的幅值及其变化率特征,提出了微网的综合失步解列方案,并利用仿真数据对其进行了验证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 分布式发电与微网概念的提出
• 1.1.2 微网的并网与解列
• 1.2 微网失步解列研究背景
• 1.3 本文主要工作及意义
• 第二章 失步原理及微网对失步解列保护的要求
• 2.1 失步的概念以及失步与振荡的区别
• 2.2 系统失步的原因
• 2.3 失步保护在微网解列中的适用性
• 2.4 针对微网振荡和失步的解列要求
• 2.5 本章小结
• 第三章 失步判别算法分析及在微网失步解列中的应用
• 3.1 阻抗判别
• 3.1.1 振荡时的阻抗变化轨迹
• 3.1.2 基于阻抗特性的失步判别方法
• 3.2 振荡和失步的PQ 特性
• 3.2.1 振荡时的有功无功特性
• 3.2.2 基于有功无功特性的失步判别方法
• 3.3 基于电压电流的阻抗角判别原理
• 3.3.1 失步时的阻抗角变化特征
• 3.3.2 阻抗角失步判别方法
• 3.4 基于视在阻抗角失步判别原理
• 3.4.1 视在阻抗角的定义和失步特性
• 3.4.2 视在阻抗角失步判别方法
• 3.5 Ucos （?） 的定义及失步特性
• 3.5.1 Ucos （?） 原理
• 3.5.2 失步时的Ucos （?）
• 3.5.3 基于Ucos （?） 的失步判别方法
• 3.6 间接反映系统失稳的电气量
• 3.7 本章小结
• 第四章 利用模糊数学的微网失步解列判别方法
• 4.1 模糊数学概念及表示方法
• 4.2 模糊产生式系统
• 4.3 本文中判断失步解列的模糊函数和规则
• 4.3.1 模糊函数说明
• 4.3.2 模糊规则分析
• 4.4 利用simulink 对该算法的实现
• 4.5 逆变型电源的仿真特性
• 第五章 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢