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光伏电站分布式接入配电网保护研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 04:09:19
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光伏电站分布式接入配电网保护研究【摘要】:全球化石能源日渐短缺,大规模使用化石燃料引起温室效应日益严峻,开发和利用可再生能源已得到世界各国的认同和重视。以光伏发电等可再生能源发电为

【摘要】:全球化石能源日渐短缺,大规模使用化石燃料引起温室效应日益严峻,开发和利用可再生能源已得到世界各国的认同和重视。以光伏发电等可再生能源发电为代表的分布式发电技术(DG, Distributed Generation)得到了快速的发展。根据预测,光伏发电在21世纪将占据世界能源消费的重要席位,将成为世界能源供应的主体。随着光伏发电等分布式电源大量接入配电网,对传统配电网保护带来了一定的影响。本文研究了以光伏电站为代表的分布式发电对配电网的影响,并提出了光伏电站接入配电网的新型保护原理和算法,并开展了一系列的仿真验证工作,在相关理论成果的研究基础上,研制了光伏电站接入配电网的新型保护装置,并在示范工程中得到应用。主要工作如下: 首先,根据光伏电站的并网方式和并网控制策略,分析光伏电站接入对传统配电网保护的影响,主要影响保护的可靠性、灵敏性和选择性。 其次,对于光伏电站并网点,引入了过电流保护、过/欠电压保护、过/欠频率保护、孤岛保护以及逆功率保护等新型保护原理; 再次,对于光伏电站单点或少量接入时,提出了基于叠加补偿原理的配电网线路保护短路电流计算方法;针对光伏电站并网对配电网保护的影响,开展了不同容量光伏电站对配电网保护的影响、光伏电站接入不同位置对配电网保护的影响等方面的仿真分析,给出了光伏电站分布式接入配电网保护的整定及配置原则。 然后,基于光伏电站接入配电网的保护原理,开发了一种面向光伏电站并网保护智能终端,该终端经过电力工业电力系统自动化设备质量检验测试中心检定,各项指标满足设计要求,保护动作正确无误。同时该终端在南京、无锡等光伏电站并网现场得到了应用,装置运行稳定,完全满足现场的运行要求。 最后,在论文的总结和展望中探讨了光伏电站接入保护的适用范围,并且展望了未来高密度光伏电站等分布式电源接入下的协调、自动应保护体系架构。 【关键词】:分布式电源 光伏电站 并网保护 配电网保护 协调保护 智能终端
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM615
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-12
  • 1 绪论12-17
  • 1.1 课题的背景及意义12-14
  • 1.2 国内外研究现状14-16
  • 1.2.1 国外研究现状14
  • 1.2.2 国内研究现状14-16
  • 1.3 本论文的主要工作16-17
  • 2 光伏并网系统概述及对配电网保护的影响17-25
  • 2.1 光伏电站并网及控制17-22
  • 2.1.1 并网系统概述17-18
  • 2.1.2 并网方式18-21
  • 2.1.3 并网控制策略21-22
  • 2.2 光伏电站并网对配电网保护的影响22-25
  • 3 光伏电站并网点新型保护技术研究25-39
  • 3.1 光伏电站并网技术要求25
  • 3.2 光伏电站并网过流保护25-30
  • 3.2.1 方案描述25-26
  • 3.2.2 保护原理26-28
  • 3.2.3 工作过程28-30
  • 3.3 光伏电站并网过欠压与过欠频保护30-33
  • 3.3.1 过欠电压保护研究30-33
  • 3.3.2 过欠频率保护研究33
  • 3.4 光伏电站并网反孤岛保护33-36
  • 3.4.1 孤岛现象33-34
  • 3.4.2 反孤岛保护原理34-36
  • 3.5 光伏电站并网逆功率保护36-39
  • 4 光伏电站并网配电网保护研究39-70
  • 4.1 传统配电网的短路电流计算算法39-45
  • 4.1.1 等效电压源算法39-41
  • 4.1.2 叠加算法41-44
  • 4.1.3 相零回路电流算法44-45
  • 4.1.4 瞬态仿真算法45
  • 4.2 光伏发电并网配电网短路电流计算方法45-47
  • 4.3 光伏发电并网保护整定及配置原则47-70
  • 4.3.1 拓扑结构及系统参数48-49
  • 4.3.2 不同容量光伏电站并网保护影响分析49-58
  • 4.3.3 不同位置光伏电站对保护的影响分析58-67
  • 4.3.4 光伏电站并网保护整定原则67-70
  • 5 光伏电站并网保护智能终端的研制70-85
  • 5.1 光伏电站并网保护智能终端硬件设计70-74
  • 5.2 光伏电站并网保护智能终端软件设计74-82
  • 5.2.1 测控功能75-76
  • 5.2.2 保护功能76-81
  • 5.2.3 调试功能81-82
  • 5.3 光伏电站并网保护智能终端型式实验82-83
  • 5.4 光伏电站并网保护智能终端现场应用83-85
  • 6 结论与展望85-87
  • 6.1 结论85
  • 6.2 展望85-87
  • 致谢87-88
  • 参考文献88-93
  • 附录93-94


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