光伏发电并网对配电网保护的影响及对策

【摘要】：基于清洁的可再生能源的分布式发电不仅是集中式发电不可缺少的有效补充,而且对于缓解日趋严峻的能源与环境问题具有重大的战略意义。在分布式发电采用的能源中,太阳能的广泛性、无限性和经济性是其他能源所无法比拟的,因此太阳能光伏发电倍受世界各国的重视,并被公认为技术含量高、最有发展前途的技术之一。随着光伏发电技术逐步成熟、发电成本不断降低,光伏系统并网成为太阳能开发利用的主流趋势。然而光伏发电系统的输出功率易受外界环境条件影响。当大规模,高容量的光伏系统并网后必定给配电网带来一系列问题和挑战,其中之一就是对配电网的保护产生影响,因为光伏发电系统并网后改变了原有配电网的网络结构和潮流分布,这可能使得故障电流的大小、流向和持续时间发生变化,直接影响继电装置的保护性能,破坏保护与安全自动装置之间的配合。为了保证配电网的安全稳定运行,也为了推广光伏发电并网技术的应用,本文基于光伏系统并网对配电网保护的影响这一问题展开了研究。 本文首先分析了在配电网采用不同保护配置方案的情况下,当系统发生故障时,光伏发电并网系统对其继电保护和安全自动装置的影响。然后在搭建的配电网模型上,采用PSCAD/EMTDC软件进行仿真,针对光伏发电系统从不同位置并网,并网容量不同以及配电网系统发生不同位置的故障等条件下流过配电网的故障电流变化情况来分析光伏发电并网对配电网故障电流的影响。之后依据是否允许孤岛运行,对现有的含光伏电源的配电网保护方案进行分类介绍。提出基于广域测量系统的保护改进方案,该方案对配电网原有的保护配置进行改进并利用广域测量系统收集多点保护动作信息以便综合判断出故障的准确区位,从而防止保护误动。当发生永久性故障时,采用短时间断供电模式形成孤岛运行,充分发挥了光伏电源的积极作用,提高了配电网供电的安全可靠性。 【关键词】：光伏发电并网 配电网 保护 广域测量系统 孤岛运行
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM773
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目录7-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.1.1 能源问题9-10
• 1.1.2 集中式与分布式发电10-11
• 1.2 光伏发电11-14
• 1.3 国内外研究现状14-16
• 1.4 本论文完成的工作16-17
• 第二章 光伏发电并网对配电网保护的影响17-29
• 2.1 传统配电网17
• 2.2 光伏发电并网位置17-18
• 2.3 光伏发电并网对电流保护和重合闸的影响18-21
• 2.3.1 配置有电流保护和重合闸前加速的配电网18-20
• 2.3.2 配置有电流保护和重合闸后加速的配电网20-21
• 2.4 光伏发电并网对熔断器的影响21-22
• 2.5 光伏发电并网对重合器和分段器的影响22-24
• 2.5.1 对重合器和电压-时间式分段器的影响22-24
• 2.5.2 对重合器和过电流脉冲计数型分段器的影响24
• 2.6 光伏发电并网对距离保护的影响24-27
• 2.7 光伏发电并网对反时限过电流保护的影响27-28
• 2.8 本章小结28-29
• 第三章 建模仿真与结果分析29-38
• 3.1 仿真模型搭建29-36
• 3.1.1 仿真软件PSCAD/EMTDC概述29-30
• 3.1.2 仿真模型30-36
• 3.2 仿真结果分析36-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第四章 含光伏电源的配电网保护方案38-55
• 4.1 针对孤岛运行的保护方案概述38-40
• 4.1.1 不允许孤岛运行的保护方案38-39
• 4.1.2 允许孤岛运行的保护方案39-40
• 4.2 形成孤岛的方式40-41
• 4.2.1 解列的方式40
• 4.2.2 形成孤岛的模式40-41
• 4.3 保护方案的研究41-43
• 4.3.1 依靠通信系统的保护方案41-43
• 4.3.2 微电网条件下的保护方案43
• 4.4 基于广域测量系统的保护方案43-54
• 4.4.1 基于电流保护和重合闸前加速配合的保护方案的改进44-46
• 4.4.2 基于电流保护和重合闸后加速配合的保护方案的改进46-48
• 4.4.3 对配置熔断器保护方案的改进48-49
• 4.4.4 对重合器和电压-时间式分段器配合原则的改进49-50
• 4.4.5 对距离保护的改进50
• 4.4.6 对反时限过电流保护的改进50-51
• 4.4.7 基于纵联保护的方案研究51-54
• 4.5 本章小结54-55
• 第五章 结论及展望55-57
• 致谢57-58
• 攻读学位期间发表的论文58-59
• 参考文献59-61

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容