杭州地区分布式光伏电源接入方式及其保护与控制研究

【摘要】：近些年来,国内外大力发展光伏产业,然而由于欧美双反的影响,光伏产业也遇到了巨大的危机和挑战。分布式光伏发电作为一种较为新型的光伏发电应用方式,将越来越多的运用到国内的光伏发电项目中去,然而由于分布式光伏发电主要是接入电网企业的配电网中,打破了原先电网企业配电网的潮流结构和管理模式。特别是在安全运行,电能质量以及线路检修方面带来技术和管理上的困难。 光伏发电本体技术经过几十年的发展已经非常成熟,但是接入配电网对于电网公司来说尚属于探索阶段,其中对分布式光伏发电接入的方式、保护配置以及控制系统的技术尚未成熟。由于缺乏对分布式光伏发电项目全面的控制和管理方法,导致许多分布式光伏项目并网的速度缓慢。因此研究分布光伏发电如何接入配电网显得更有意义。 本文首先介绍了课题的背景和意义,简单的概述了世界上其他国家光伏产业的发展情况,结合我国光伏发展的现状,指出了发展分布式光伏为今后光伏发展到的主要方向,研究分布式光伏接入配电网的重要性,文章主要做了以下三方面的工作： 通过对杭州地区目前建设和运行的光伏项目的研究和分析,提出了对于分布式电源接入配电网的几种模式,分析了各种模式的优劣及该模式的适用特点和范围,以实际接入中存在的困难点,通过分析总结出常用的典型接线模式。 分析了分布式光伏电源接入对配电网带来的影响,并提出了相应继电保护装置的配置要求。结合实际情况,研究了分布式光伏电源并网的保护配置方案,对系统侧保护和光伏电站侧保护原理及配置进行研究。 研究分析了光伏控制系统的接入问题,分析了信息接入配调自动化系统采用的方式,对比了信息传输通道的优劣,结合目前杭州地区的配网调度自动化系统,提出将来建设含有配网调度自动化系统的系统架构和需具备的功能。 最后,通过目前已接入配电网的典型分布式光伏电源项目,以三种典型的接线方式,具体阐述了接入方式的制定,继电保护的配置及接入配网调度自动化系统的方式。 【关键词】：分布式光伏 配电网 电能质量 控制系统
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义11
• 1.2 分布式光伏发电的定义11-12
• 1.3 国外光伏发电的发展的情况12-16
• 1.3.1 德国12-13
• 1.3.2 日本13-14
• 1.3.3 美国14-15
• 1.3.4 我国光伏产业发展情况15-16
• 1.4 本课题的主要研究内容16-18
• 第2章 杭州地区分布式光伏的发展及接入方式18-27
• 2.1 杭州地区光照资源18-19
• 2.2 杭州地区用电负荷情况19
• 2.3 杭州地区光伏产业发展情况19-20
• 2.4 杭州地区分布式光伏电源接入配电网的方式20-25
• 2.5 本章小结25-27
• 第3章 分布式光伏电源接入对配电网的影响27-33
• 3.1 对电压的影响27-28
• 3.2 对电能质量的影响28-29
• 3.2.1 电压闪变28
• 3.2.2 引入谐波28
• 3.2.3 注入直流分量28-29
• 3.3 短路电流的贡献29
• 3.4 产生孤岛效应29-30
• 3.5 改变配电网设计规划30-31
• 3.6 对继电保护的影响31-32
• 3.7 本章小结32-33
• 第4章 分布式光伏电源并网保护配置33-40
• 4.1 系统侧保护33-34
• 4.1.1 系统侧保护配置33
• 4.1.2 系统侧保护整定原则33-34
• 4.2 光伏电站侧保护34-39
• 4.2.1 并网断路器保护34-35
• 4.2.2 升压变压器保护35
• 4.2.3 逆变器保护35-39
• 4.3 本章小结39-40
• 第5章 分布式光伏接入配电网自动化控制系统的研究40-56
• 5.1 接入配电自动化系统的方式40-43
• 5.2 分布式光伏电源接入配电自动化系统应用功能43-49
• 5.2.1 分布式光伏电源接入运行监控43-45
• 5.2.2 分布式光伏电源综合展示45
• 5.2.3 含分布式光伏电源的系统协调控制45-47
• 5.2.4 含分布式光伏电源的馈线自动化分析47-49
• 5.3 数据传输方式49-50
• 5.3.1 电网调度信息系统结构49-50
• 5.3.2 信息接入分区50
• 5.4 系统通讯技术方案50-55
• 5.4.1 光纤通信51-53
• 5.4.2 无线公网通信53-55
• 5.5 本章小结55-56
• 第6章 分布式光伏电源接入实例研究56-70
• 6.1 某分布式光伏10KV电压等级并入110KV变电站出线侧56-61
• 6.1.1 项目简介56
• 6.1.2 保护配置56
• 6.1.3 电能质量在线监测56-57
• 6.1.4 接入配网自动化系统57
• 6.1.5 通信接入57-60
• 6.1.6 方案分析60-61
• 6.2 某分布式光伏项目并入配电网10KV开关站61-64
• 6.2.1 项目简介61
• 6.2.2 系统接入方式61-62
• 6.2.3 保护配置方案62-63
• 6.2.4 通信接入63
• 6.2.5 接入配电网自动化系统63-64
• 6.2.6 方案分析64
• 6.3 并入低压0.4KV母线实例64-68
• 6.3.1 项目简介64-66
• 6.3.2 项目建设规模66
• 6.3.3 一次接入系统66
• 6.3.4 保护配置66-67
• 6.3.5 接入配网自动化系统67-68
• 6.3.6 方案分析68
• 6.4 本章小结68-70
• 第7章 结论与展望70-72
• 参考文献72-75
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果75-76
• 致谢76-77
• 作者简介77

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