一种新型故障限流器特性及其对电力系统影响的研究

论文摘要

电力系统在运行过程中,最常见而且最危险的故障是发生各种类型的短路故障,随着电力系统容量的增加,电网短路电流水平在不断的增加。传统的限制短路电流技术或多或少的存在不足,不能满足短路电流水平的增长,为此必须研究新的限制短路电流的方法和技术。作为新兴研究限制短路电流技术的故障限流器(Fault Current Limiter,FCL),已经成为当今电力系统研究的前沿和热点课题之一。本文通过阅读大量参考文献,对各种故障限流器的拓扑结构进行研究。在此基础上,提出一种新型故障限流器,分析了新型故障限流器的工作原理和特点,限流参数的选择,并使用ATPDraw仿真软件进行了仿真,验证了新型故障限流器的限流效果。为了研究故障限流器在工程中的应用,论文在第三章分析了故障限流器对电力系统的影响,包括:(1)分析了故障限流器对改善电力系统暂态稳定性的影响,并从安装FCL的系统功率特性进行了公式推导和理论解析,表明FCL对电力系统暂态稳定性的改善具有积极的作用;(2)分析了故障限流器对距离保护的影响,并从新整定阻抗继电器的动作值使距离保护能可靠动作而不会使保护失效;(3)分析了故障限流器对电力系统电压跌落的抑制,使用电力系统仿真软件进行了仿真,表明故障限流器对抑制电压跌落是故障限流器的本质特性。此外,还对分布式发电中存在的过电压问题进行了理论分析,还使用仿真软件进行了故障限流器安装在分布式发电中三种工况下的过电压问题进行了仿真分析研究,表明故障限流器对过电压具有重要作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 电力系统短路故障限流技术意义
• 1.2 电力系统短路故障电流限制措施
• 1.3 电力系统故障限流器
• 1.3.1 故障限流器的要求
• 1.3.2 故障限流器的优缺点
• 1.3.3 各种故障限流器的原理
• 1.3.4 故障限流器安装地点
• 1.4 本文所做主要工作
• 2 新型故障限流器的拓扑结构及其仿真
• 2.1 新型故障限流器拓扑结构
• 2.1.1 新型故障限流器的工作原理
• 2.1.2 新型故障限流器的特点
• 2.2 新型故障限流器的参数选择
• 2.2.1 故障限流器限流电抗
• 2.2.2 故障限流器限制系数及其补偿度
• 2.3 新型故障限流器损耗分析
• 2.4 保护作用的避雷器
• 2.5 故障电流检测电路
• 2.6 新型故障限流器仿真分析
• 2.6.1 仿真软件简介
• 2.6.2 新型故障限流器限流仿真
• 3 新型故障限流器对电力系统的影响研究
• 3.1 新型故障限流器对电力系统暂态稳定性影响
• 3.1.1 电力系统暂态物理过程分析
• 3.1.2 安装故障限流器的系统功角特性分析
• 3.2 新型故障限流器对电压跌落抑制的研究
• 3.2.1 电压跌落原因及危害
• 3.2.2 电压跌落抑制仿真分析
• 3.3 新型故障限流器对距离保护的影响研究
• 3.3.1 距离保护基本原理
• 3.3.2 线路中加装故障限流器对距离保护的影响
• 3.3.3 安装限流器后距离保护整定阻抗改进措施
• 4 新型故障限流器对分布式发电中过电压的影响分析
• 4.1 分布式发电概述
• 4.2 分布式发电对电力系统的影响
• 4.3 电力系统中的过电压
• 4.4 故障限流器对分布式发电中的过电压仿真分析
• 4.4.1 机理分析
• 4.4.2 算例仿真
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间学术论文及科研情况
• 致谢