国内配电网电压跌落源定位技术研究

摘要

当今社会电力系统负载中的敏感性用电设备比重大幅上升，电网客户的电能质量要求也与之前不可同日而语，在电能供应部门和电能用户都注重的电能质量问题当中，电压跌落(Voltage Sag)现在已经排名十分靠前。统计结果显示，在供电部门收到的关于电能质量的客户投诉中，90％是电压跌落直接造成或由电压跌落带来的相关问题引发的。20世纪90年代初，电压跌落开始被部分发达国家作为电能质量的重要指标，针对电压跌落的相关科研工作也开始进行，自此，电压跌落的研究就成为了电能质量的重要分支，而解决电压跌落问题的一个重要手段就是对电压跌落源进行准确定位。
　　电压跌落源定位，就是确定电压跌落源位于测量设备的上游或下游，从而便于采取进一步措施和界定供用电双方的责任。现有的各种电压跌落源定位技术可以归纳为两大类:第一类是专门针对电压跌落源而发展出来的定位方法，可称之为基于电能质量的电压跌落源定位方法;第二类是将现有的继电保护策略加以改进后应用于电压跌落源定位，可称之为基于保护的电压跌落源定位策略。
　　本文分析和比较了几种有代表性的电压跌落源定位技术之后，针对基于增益阻抗实部的电压跌落源定位方法因部分非对称性电压跌落引起正序分量变化太小而难以准确定位问题，基于电压跌落源的不同类型，提出了一种基于增益阻抗虚部的改进型电压跌落源定位方法。论文从基于增益阻抗理论的电压跌落源定位原理出发，针对国内配电网中性点的运行方式，推导出适用于不同电压跌落源类型的定位判据，并通过对配电变压器的电压跌落传递能力进行分析，建立国内中低压辐射型配电网电压跌落源定位策略，总结出了用于中性点不接地系统和中性点谐振接地系统的定位判据，分析了基波正序、零序以及五次谐波零序增益阻抗的适用情况，总结出了一套完整的国内配电网电压跌落源定位方法。为验证其有效性，利用MATLAB软件中的Simulink进行了相关仿真，并在实验室中进行了模拟实验验证。但本方法对于环形网络等结构较复杂的配电网络的适用性还有待进一步研究。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景

1．1．1 电压跌落定义

1．1．2 电压跌落的原因

1．1．3 电压跌落的危害

1．2 电压跌落源定位方案的研究现状

1．2．1 基于电能质量的电压跌落源定位方法

1．2．2 基于继电保护原理的电压跌落源定位方法

1．2．3 总结

1．3 电压跌落源检测的潜在应用

1．4 课题主要内容

第二章 方案原理与理论分析

2．1 增益阻抗概念介绍

2．2 基于增益阻抗虚部的改进型电压跌落源定位判据的建立

2．2．1 正序增益阻抗电压跌落源定位判据

2．2．2 零序增益阻抗电压跌落源定位判据

2．2．3 同频率下的正序、零序增益阻抗电压跌落源定位判据对比

2．2．4 电压跌落源位于10kV侧定位判据分析

2．2．5 电压跌落源位于380V侧定位判据分析

2．2．6 基于增益阻抗原理的改进型电压跌落源定位判据

2．2．7 非线性负荷影响的分析

2．2．8 三相不平衡负载和过渡电阻影响的分析

第三章 仿真分析

3．1 仿真介绍

3．1．1 仿真过程介绍

3．1．2 仿真参数设置

3．2 电压跌落源位于10kV侧的仿真分析

3．2．1 中性点不接地系统

3．2．2 中性点谐振接地系统

3．3 电压跌落源位于380V侧的仿真分析

3．3．1 中性点不接地系统

3．3．2 中性点谐振接地系统

第四章 模拟实验

4．1 模拟实验平台的建立

4．2 模拟实验结果

第五章 总结

参考文献

致谢