考虑分布式发电的配电网保护方案研究

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。

目录

摘要

ABSTRACT

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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