分布式发电采用故障限流器对继电保护性能的影响

摘要

随着可再生能源的推广，分布式发电(Distributed Generation，DG)已成为一种重要的电力电源形式。大量的DG并网使配电网的结构和运行方式发生了很大的变化，原先的保护控制体系越来越难以适应。目前，国内外现行的DG并网运行规程[1,2]大都是考虑了DG并网不影响原有的配电网保护控制系统正常工作的原则提出的，这些规程虽然最大限度地保证了电力系统的安全性，却在一定程度上局限甚至破坏了DG的正常运行，损害了DG发电商的利益，不利于分布式发电技术的发展。 为了更好地发挥DG的积极作用，本文基于国内传统的电流保护原理，对接有DG的配电网保护的灵敏性和选择性进行了分析，就DG的接入容量和接入位置的不同给配电网保护带来的影响程度进行了研究，提出了：使用故障限流器(FCL-fault current limiter)限制DG的助增电流，通过合理的选取限流阻抗值有效的限制DG助增电流，降低故障电流大小，并以此为参数修改得到的保护定值在考虑系统和DG运行方式变化的前提下，消除了DG带来的影响，很好的保证了保护的选择性、灵敏性。 在理论分析的基础上，本文进一步引入了在分布式发电系统中故障限流器的应用要求，与现有各种故障限流器的性能进行了比较，找出了其中较为适用的部分故障限流器，并在MATLAB/Simulink环境下，对他们的性能进行了仿真。 本文有关使用故障限流技术消除DG对于配电网保护影响的分析对于分布式发电的具体应用有一定的参考价值，有利于充分发挥分布式发电的积极作用，又同时避免分布式发电对电力系统稳定和安全的不利影响，可以使电力系统更加高效、可靠地运行。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1分布式发电的概念

1.1.2分布式发电的分类

1.1.3分布式发电的研究

1.2分布式发电对电力系统的影响

1.3课题的意义和研究内容

第二章分布式发电对配电网保护系统的影响

2.1引言

2.2传统配电网保护的配合关系

2.2.1电流速断保护

2.2.2限时电流速断保护

2.2.3过电流保护

2.2.4阶段式电流保护的配合及应用

2.3分布式发电对配电网保护系统的影响

2.3.1降低保护灵敏度

2.3.2影响保护的选择性

2.3.3引起保护误动

2.3.4 DG对重合闸影响

2.4本章小节

第三章分布式发电中采用故障限流方式对配电网保护性能影响分析

3.1引言

3.2采用限流方式解决DG正向助增电流对保护性能的影响

3.2.1 DG馈线接入时限流方式解决正向助增电流对保护性能的影响

3.2.2 DG母线接入时限流方式解决正向助增电流对保护性能的影响

3.3采用限流器方式解决DG反向助增电流对保护选择性的影响

3.4采用限流器方式降低DG对重合闸的影响

3.5实例分析

3.5.1实例一

3.5.2实例二

3.6本章小节

第四章分布式发电系统中理想故障限流器性能和现有各种故障限流器性能的比较

4.1引言

4.2故障限流器应用于分布式发电的基本要求

4.3理想故障限流器模型

4.4故障限流器的种类

4.4.1限流式熔断器(Current Limiting Fuse)和串联电抗器(Series Inductors)

4.4.2超导故障限流器(Superconductor Fault Current Limiter)

4.4.3 PTC电阻故障限流器(Positive Temperature Coefficient Resistor Fault Current Limiter)

4.4.4固态故障限流器(Solid State Fault Current Limiter)

4.4.5混合限流器

4.5各种故障限流器与分布式发电中理想故障限流器的性能比较

4.6本章小节

第五章故障限流器理想模型仿真

5.1引言

5.2 MATLAB/SIMULINK概述

5.3单相带旁路的桥式故障限流器仿真分析

5.4三相带旁路的桥式故障限流器仿真分析

5.5理想故障限流器仿真模型

5.5.1单相故障限流器仿真分析

5.5.2三相故障限流器接入分布式发电系统仿真分析

5.5.3旁路电阻型限流器

5.6本章小节

第六章结论与展望

致谢

参考文献

作者在读期间完成的学术论文清单