含分布式发电的配电网故障定位与供电恢复策略研究

摘要

含分布式发电的配电网故障定位与供电恢复策略研究是保证配电系统安全稳定运行的重要环节，确保快速准确地判定并找到故障，对于充分保障电网安全，防止大规模停电事故具有重要意义。完善的供电恢复策略，对于提高供电可靠性具有重要意义。因此，本文围绕含分布式发电的配电网故障定位算法和供电恢复策略展开研究。
　　首先，针对目前分布式发电大规模接入配电网使得原有故障定位算法精度降低甚至失效等不足，结合π型线路模型和过渡电阻消耗无功功率为零的特性，提出了通用于各种故障类型的改进阻抗型故障测距算法。为量化各分布式电源提供的短路电流，建立了有源配电网的故障点电流和逐条线路区段电压、电流的计算方法。并在此基础上利用各电源接入点FTU装置的监测数据，建立了考虑线路损耗的负荷功率迭代计算方法，降低负荷波动对故障测距算法精度造成的严重影响。仿真分析验证了不同故障情况下所提方法的有效性。
　　其次，通过确定分布式电源升压并网变压器绕组接线方式，研究了分布式电源升压并网变压器在四种接线方式下，中性点经消弧线圈接地的含分布式发电的配电网单相接地故障的电流特性，建立了基于零序电流突变量的故障选线与定位算法。该故障处理时序流程中，先利用分布式电源接入后单相接地故障时各电气量谐波含量增加，提出了基于零模电压暂态突变能量的接地故障启动判据算法。通过电力电子开关调节消弧线圈参数，利用消弧线圈调节前后的录波数据计算零序电流突变量，提出了根据零序电流幅值变化量特性进行故障定位的小电流接地含分布式发电的配电网在线故障定位算法。
　　最后，针对供电恢复，提出了基于广度优先搜索算法、综合考虑分布式电源类型与运行特性、联络开关可操作性以及负荷优先级等因素的孤岛划分策略，并建立了孤岛稳定裕度指标衡量孤岛区域可持续稳定运行能力。对于供电恢复中分布式电源的再并网问题，扩展了FTU同期并网功能模块，制定了基于改进V/f控制策略的快速调节并网措施。通过在PSCAD仿真软件搭建了含分布式发电的配电网模型对分布式电源再并网进行仿真，验证了FTU同期并网功能模块和基于改进V/f控制策略的并网调节措施之间协调配合的可行性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3本文所做的主要工作

第2章 基于改进阻抗法的有源配电网故障测距

2.1 负荷迭代计算和分布式电源处理

2.2改进阻抗法的故障测距算法

2.3算例分析

2.4 本章小结

第3章 含逆变类分布式电源的配电网单相接地故障定位方法研究

3.1 逆变类分布式电源接地方式及其故障特性

3.2 小电流有源配电网故障处理时序流程

3.3 算例分析

3.4 本章小结

第4章 含分布式发电配电网供电恢复过程中的孤岛划分和并网研究

4.1 基于广度优先算法的孤岛划分

4.2 孤岛同期并网

4.3 算例仿真及分析

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 后续研究工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢