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分布式电源在配电网中的应用姓名廖章帆专业班级电气三班指导老师顾民摘要分布式电源作为一种高效、可靠、经济的发电方式,近年来得到了国内外的广泛__分布式电源的快速发展给传统的电力系统注入了新的活力,同时也带来了新的挑战但是由于分布式电源的接入配电系统的结构由传统的单电源辐射网络转变为含有中小型电源的双电源或多电源网络影响单电源情况下继电保护装置的配合会对配电网的电流保护产生不利的影响本文对分布式电源接入配电网中的影响及保护进行了研究应用报告了分布式电源对线路的影响,本文采用了6节点的配电网对其进行了研究,主要分析分布式电源接入配电网中对线路的影响最后用__TLAB仿真,仿真结果和计算结果进行比对,分析其中存在的差异性并进行研究得出结论关键词分布式电源;配电网;线路保护DistributedpowerapplicationsinthedistributionnetworkAbstract:Distributedpowerasanefficientreliableandeconomicalwaytoprodu__electricityinre__ntyearshasbeenwidespreadcon__rnathomeandabroad.Therapiddevelopmentofdistributedpowertothetraditionalpowersystemhasinjectednewvitalitybutalsobroughtnewchallenges.Howeverduetotheac__ssofdistributedpowerthestructureofthedistributionsystemfromthetraditionalsinglepowerradiatedintoanetworkof__allandmediumcontainingdualpowersupplyorpowersupplynetworksaffectingsingle-supplysituationwiththeprotectiondevi__willfeaturecurrentprotectiongridadverselyaffected.Inthispaperdistributedpowerdistributiongridac__ssandprotectionweretheimpactofresearchapplications.Reportedontheimpactofdistributedpoweronthelineweusesixofitsdistributionnetworknodesh__ebeenstu___dthe__in____ysisdistributedpowerdistributiongridac__ssonlineeffects.Finally__tlabsimulationsimulationresultsandthecalculatedresultswerecomparedto____yzethedifferen__swhichexistandconductresearchdrawconclusions.Keywords:distributedpower;distributionnetwork;LineProtection目录TOC\o1-3\h\uHYPERLINK\l_Toc29008摘要IAbstractII第一章绪论
11.1背景和意义
11.2国内外配电网继电保护的发展现状
21.
3、国内外分布式电源接入电网研究现状
31.4本文研究内容7第二章分布式电源在配电网中的线路保护
82.14节点微电网的模型
82.
2.1闭锁保护原理
112.
2.2无时限电流速断保护
112.
2.3定时限电流速断保护
122.
2.4过电流保护
132.3分布式电源接入配电网纵差保护
162.
3.1分布式电源的接入对配电网线路三段式保护的影响
162.
3.2输电线路电流纵差保护原理
172.
3.3采用纵差保护的好处
192.4分布式电源接入配电网距离保护
192.
4.1距离保护的基本概念
192.
4.2距离保护的整定20第三章仿真
233.1仿真介绍
233.
1.1仿真定义
233.
1.2计算机仿真
243.
1.3主要功能
263.
1.4__TLABA的优势
273.24节点模型仿真
303.
2.1闭锁保护在__TLAB中仿真
313.
2.2差动保护在__TLAB中仿真
323.
2.3距离保护在__TLAB中仿真34总结36致谢37第1章绪论
1.1背景和意义能源是人类社会存在和发展的物质基础在过去,煤炭,石油,天然气等化石燃料极大的推动了人类的社会发展随着人们物质生活和精神生活的提高,不可再生能源日渐枯竭自石油危机爆发以来,能源的短缺和对环境的破坏,成为了世界头等难题发展新兴能源成为了当今世界的研究课题当今电能成为了人们所必须的一种能源,离开了它,世界都将陷入瘫痪随着人们生活水平的不断提高,对电能质量的要求也不断提高分布式电源的研究逐渐突出它的重要性分布式电源(Distributedgeneration,DG)是指分散__在用户侧,既可__于公共电网直接为少量用户提供电能,又可将其接入配电网络,与公共电网一起为用户提供电能的中小型发电装置(发电功率在数千瓦至50MW)大电网与DG相结合的方式被世界公认为是能够节省投资、降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性的重要方式,是21世纪电力工业的发展方向为了满足我国经济高速发展的需求,在已建__电站及电网的基础上,大力发展分布式发电技术将是电力系统未来发展的必然趋势然而随着越来越多的分布式电源接入配电网,电网规划人员必须要考虑分布式电源的影响配电网作为发电系统与用户系统的__,尤为重要而配电网的质量就是提供电能的质量,而分布式电源的引入就解决了这一问题分布式电源的引入让供电系统成为了双端供电网络,提供了能源的开放利用、提高了清洁能源的利用效率但是分布式电源的引入势必影响配电网的继电保护的协调性、灵敏性,甚至造成保护误动作当大量的分布式电源出现在规划方案中时,大量的随机变化使得电力系统的复杂性大大增加传统的规划方法没有充足的能力解决包含分布式电源的规划问题,这主要是因为传统的规划方法都不同程度地将规划问题进行了简化,对于规划中客观存在的难以定量表达的不确定性因素缺乏较好的处理方法分布式发电的出现,给传统的配电网规划带来了实质性的挑战,使得电网规划人员在选择最优方案的时候必须考虑由它所带来的影响,因此成为配电网规划配电网的继电保护就更重要了,提高继电保护的速动性、安全性、稳定性是我们研究的一个焦点
1.2国内外配电网继电保护的发展现状现今电力系统中,配电网中的电力设备和线路都在努力实现智能化和一体化,装设反映系统故障和异常运行的继电保护和自动装置,以保证配电网的安全运行由于中低压配电网规模大、结构层次复杂、信息采集点多,因此继电保护自动装置分布于城市配电网中的不同层次,范围包括了变电站内与配电系统相关的设备、中亚配电馈线、配变站以及低压配电网等电力系统中继电保护装置历经了电磁型、晶体管型、集成电路型和微机型的发展过程,不同形式的保护至今在配电系统中广泛存在并发挥作用微机型几点保护装置由于性能优越、运行可靠,越来越得到用户的认可而在配电系统中大量使用同时,由于用户对供电质量要求不断提高和制造厂家的努力,继电保护技术在配电网中得到很大的发展,并且超越原有的行业范围,走向多功能智能化,而传统意义上的__继电保护装置正在消失继电保护装置和设备必须遵循配电系统的发展规划和建设要求,具有合适的环境适应能力,同时配置有必要的通讯接口,支持多种介质的通讯方式,实现运行监视控制盒数据采集,具备与调度控制中心通讯的功能为充分挖掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益,学者们提出了微电网和虚拟发电厂的概念微电网(MicroGrid)简称微网,是指由分布式电源盒监控、保护装置汇集而成自治发配电子系统,它既可以并网运行,也可以__运行,如图1所示通过在用户侧__分布式电源,形成微网结构,在电网崩溃和意外灾害情况下,可以维护重要用户的供电微网技术已成为分布式发电供能系统集成的技术核心,也是未来分布电源运行的主要模式之一图1-1微网的结构示意图虚拟发电技术(VirtualPowerPlantVPP)技术是将配电网中分散__的DER通过技术支撑平台实现统一调度并将其等效为一个发电区,实现分布式电源大量并网,达到DER的优化利用、降低电网峰值负荷、提高供电可靠性的目的VPP的调度对象主要是可随时启动并且功率可调节的DER,如热电联产微型燃气轮机、应急供电才有发电机等,实施VPP要有配网自动化系统作为技术支撑平台,需要采集、处理分布式电源的实时运行数据,并能够对其进行调节、控制
1.3国内外分布式电源接入电网研究现状在分布式电源研究和发展领域,美国、德国、英国、口本等国家在技术上处于领先地位,它们的许多发电设备生产公司与电力公司联手,进行分布式电源技术的商业化实验在欧洲,正在研究普及分布式电源的政策我国对分布式电源的研究尚处在起步阶段分布式电源系统即是由若干小容量的电源模块组合而成的一个大容量的电源系统并联电源系统得到了更广泛的应用相对于传统集中式供电系统分布式电源系统是利用最新电源理论和技术做成相对小的电源功率模块来组合成积木式、智能化的大功率电源系统越来越多的电源系统采用模块并联技术多个开关电源模块灵活地并联组合成大功率分布式电源体系是目前实现开关电源大功率化的主要途径如今直流分布式电源系统正以其冗余度高、控制灵活等优点而被广泛地应用于通信、多电飞机、多电飞船、国际空间站、计算机等多个领域采用分布式电源供电时,关键的问题有两个方面DC-DC模块的可靠性、控制精度;直流分布式电源系统中电源、负载等各个部分之间的耦合关系以及南此而可能引起的不稳定性分布式能源系统的能源利用率远远高于多数国家依靠大型主要电站将电力从发电厂向终端用户单向传输的集中供电系统发电厂最终只能将燃料能源燃烧产生的1/3热能转化成电能,而近50%的热能流失,传输环节损耗近10%的热能而且,当前20%的发电装机容量只用于满足用电高峰期的需求因此,这些发电机组运行时间仅占全部机组运行时间的5%,发电量仅占发电总量的1%由于只依靠几条主要线路传输电力,集中供电系统的供电线路拥堵问题日益凸显电力供应过剩迫使公用事业单位依靠污染性更高和效率更低的能源发电来满足用电高峰期需求,而不是简单地将剩余电力从需求量低的市场重新配送至需求量高的市场,从而造成能源利用率更为低下在2005年,分布式能源系统发电量约占丹麦全国发电总量的一半,而碳排放量比上世纪90年代的水平减少了约一半7月份,丹麦__宣布计划铺设全球最长的智能化电网基础设施,这将可以使分布式能源系统在不久之后成为丹麦主要的供电渠道丹麦花费了近20年的时间来完成这种转变,但最关键的举措是引入智能或网络测量系统这要求公用事业单位从消费者手中回购电力,回购电力__为销售电价的85%丹麦的成功已使越来越多的政策决策者和能源主管确信需要效仿丹麦模式消除电力企业盈利与消费之间关联性,是成功关键之处在美国,分布式能源系统__面临来自电力企业的阻力分布式能源供应旨在消除电力企业盈利和电力消费之间的关联性,从而激发电力企业投资研发高效节能技术来推动分布式能源系统建设的热情改变这种关系甚至比技术创新更为重要清洁能源技术__公司CleanEdge的联合创始人RonPernick认为“如果没有公用事业单位参与其中,分布式能源系统__将很难取得进展监管机构需要制定一些政策,促使公用事业单位投身分布式能源系统建设而根本之处在于,消除电力企业盈利同电力消费之间的关联性”同从事多数其他行业的企业一样,电力企业有责任使股东们在一个合理的时间段获取合理的投资回报分布式能源系统需要在一段漫长的时间内一步步搭建,而且通常需要一段很长时间才能获取可观的投资回报在美国的许多地区,监管机构都是依靠各种退税和激励政策来使电力企业在财务业绩不受影响的前提下去投资研发小功率发电技术就自治州层面而言,2005年颁布的《能源法》要求到2012年时,所有自治州的建筑物必须配备双向测量和能源管理系统但至少从目前情况来看,结果差强人意美国西部各州的电力企业已开始将提高能源利用率列为__资源投资战略中的重要一环在华盛顿州,电力公司PGE计划通过投资研发高效节能技术来增强分布式能源系统,通过分布式能源系统来满足未来50%的能源需求其他电力企业正在推出雄心勃勃的计划来推动分布式能源系统建设总部位于南加州的爱迪生电力公司计划在2013年完成在南加州地区建筑物顶__250兆瓦太阳能电池板项目与此同时,许多企业和消费者已经率先参与进来在过去10年中,大幅降低对集中能源系统依赖性的小型企业和消费者数量在以每年33%的速度递增总部位于美国加州山景城的谷歌公司在其用电高峰期间,利用__在山景城园区内的
1.6兆瓦太阳能电池板来满足30%的电力需求我们有充分的理由预期其他硅谷企业将竞相效仿停电的代价非常昂贵,尤其是对硅谷地区高科技企业而言据硅谷地区LarryOwens电力公司估计,一次停电事故将使SunMicrosystems公司每分钟损失100万美元据惠普公司估计,一次20分钟的停电事故将导致一家电路制造工厂损失3000万美元新型高效清洁的分布式电源的崛起,除了本体技术的迅猛发展外,技术相__也将成为它的重要的特点采用分布式电源与互联网联接组成的能源系统、供电系统及其管理系统,正在成为电力科研的目标在美国的分布式电源市场到2004年将增长到
21.4亿美元,年平均增长
9.6%尤其出力20KW~10MW的分布式电源在2000年后,、因为丰富的燃气来源、环境的苛刻要求、电力管制的缓和、电网的限制放宽而得到飞速的发展据DPCA(美国分布式电源联盟)的预测,在21世纪初的几年,热机类的分布式电源将达到月35000MW;到2020年,分布式电源的容量将占全国总容量的
3.7%在美国,正在研究__方便用户就近利用分布式电源的多种新型技术,例如
(1)分布式电源的成【批控制技术(群控技术),在负荷高峰时向电网供电的调峰技术;
(2)根据用户的要求按需供电的多品质供电系统;
(3)区域电力网络系统,将分布式电源、贮电装置和电力设备组合起来,根据区域用户的要求提供更加灵活有效的供电服务美国能源部和EPRI(美国电力研究院)提供所谓“能源试验场(EnergiePark)”的设想,借助于互联网把场地里的分布式电源有机的链接起来在欧盟,2001年9月欧盟发出了关于发展可再生能源的指令,按照计划,欧盟到2010年可再生能源占总能源消费的比例将达到12%,为1997年的2倍电力消费量中可再生能源电力所占比例,将从
13.9%上升到
22.1%在欧洲,正在研究普及分布式电源的政策在技术__方面,尤其重视电力系统与分布式电源的联接问题,为此在2001年12月制定了一个旨在促进包括分布式电源的“能源网络通道”的名为Integration的计划这是一个通过统一协调欧洲包括欧盟各国分布式电源,确保电力供给的安全性和可靠性的研究__计划英国1998年可再生能源为1800MW,占发电总量的
2.5%预计将要增加2579MW,其中废弃物发电1521MW,风力发电706MW,沼气发电等341MW,水利12MW,总发电量达3300MW德国随着2000年开始实施的“可再生能源法(EEG)”,可再生能源发电从1999年的
5.9%将2030年提高到30%德国的EEG,包裹20MW以下的生物能源(指燃料)发电,5000kw以下容量的水电、风电、太阳能发电、废弃物发电、下水道沼气发电、坑到瓦斯发电和地热发电在__,__由于国土狭小、资源贫乏、人口众多,对分布式电源的发展及研究表现出来了极大的敏感和热情,很可能在这方面又走到世界的前列......近些年俩,绿色新能源的各种分散型电源在__得到了迅速的应用和普及截止2001年3月底,__全国超过1000kw容量的自家发电设备已经达到30240MW,占全国发电设备重总量的132%截止1999年底,__的太阳能发电已经达到210mw,风力发电达到140MW;预计2010年将分贝到达4820MW和3000MW,分别提高到23倍和38倍常用的内燃机发电(包括柴油机、汽油机和燃气轮机发电机组),在2000年已经达到2400MW,热机发电的总容量达到了3500MW非常用的内燃机发电在2---年已经达到了饿3800mw
1.4本文研究内容第一章,对分布式电源研究的意义,国内外现状,国内外的发展进行概述第二章,引入6节点微电网模型进行分析,分布式电源引入配电网中对线路继电保护分析线路闭锁保护、线路的纵差保护和线路的距离保护第三章,采用__tlab模拟仿真然后,总结分布式电源接入配电网中对线路的保护第2章分布式电源在配电网中的线路保护
2.14节点微电网的模型本章主要讲建立了一个6节点微电网模型并进行潮流计算,分析不同分布式电源对系统潮流分布的影响该系统不考虑三相不平衡情况,单线图如下图2-1图2-14节点微电网模型水轮发电机的型号SF20-40/
6400、额定功率20000KW、额定容量
23.5294MVA、额定电压10500V、额定电流1294A、额定功率因数
0.
85、额定励磁电压310V、额定励磁电流495A、相数
3、额定频率50Hz、额定转速150r/min、飞逸转速290r/min、发电机的转子转动惯量不小于2000t.㎡、短路比≈
1.
03、绝缘等级F、效率
0.
97、励磁方式可控硅静止励磁变压器选择的型号SCB9-800/35,空载损耗2310W,负载损耗8600W,主抗电压6%,空载电流
1.6,重量3840kg表1分布式电源的基本参数DG1DG2DG3Vdc=800Vr=
0.01ΩL=
0.009HC=500*10-6FV/f参考电压Udref=380VUqref=0PQP1ref=40kwP2ref=25kwQ1ref=Q2ref=0kvar线路R1n=R2n=
0.641Ω/kmX1n=X2n=
0.101Ω/kmR3n=
0.347Ω/kmX3n=
0.235Ω/km负荷P1=65kwQ1=0kvarP2=25kwQ2=0kvar变压器YO→Δ10kv/
0.4kw2MVArT=1%xT=5%配电网三相对称:u=104√2/3sin100πtV表2接入分布式电源后的潮流计算结果节点编号基准电压节点类型负荷kwkvar01平衡//1/PQ//2/PQ100603/PQ90404/PQ2001005/PQ12080线路3~01长度70km最大保护距离
33.47km最小保护距离
11.75km最大运行方式下线路末端三相短路稳态电流
1.4KA最小运行方式下线路末端最小短路电流值
1.5KA系统最小运行方式下的最大等值阻抗X__in
13.2Ω系统最大运行方式下的最小等值阻抗
18.3Ω等效阻抗20Ω返回系数
1.5可靠系数
1.25电流互感器变比5/100线路过负荷电流11KA母线测量电压K115KV母线流向被保护线路的测量电流为
0.98KA短路阻抗
10.5电动机自启动系数
1.6返回系数
0.85躲开最小负荷阻抗235Ω分支系数
1.92线路末端变电所变压器阻抗40Ω动作电流60__制动电流2__
2.
2、闭锁保护分布式电源接入配电网造成线路保护误动改进措施现代电力系统的飞速发展为配电系统继电保护提供了良好的发展条件,但也提出了更高的要求,分布式电源接入配电网对配电线路的影响就是其中之一由于分布式电源的接入会增大线路短路电流水平,造成相邻线路保护误动作,传统保护从原理上决定了它在很多情况下难以满足相应的要求继电保护的理论和实践已经证明,基于信息交换和比较的纵联保护原理,具有良好的保护性能,这种保护已在高压、超高压的输变电系统应用多年,有很好的应用效果从理论上讲,纵联保护的原理和技术,完全可以应用于配电系统,实现配电网络的快速可靠保护但受成本、投资和维护等多方面的限制,且考虑到配电系统继电保护在快速性和可靠性的要求不如在高压、超高压系统中严格,所以应根据配网系统的特点,构建适用于配电线路的纵联保护系统本章提出的线路闭锁保护正是基于纵联保护理念提出的配电线路保护的一种新的用法,借助闭锁通道的线路闭锁保护避免相邻线路保护误动作,即使在配电网系统中接入分布式电源改变了线路故障水平,也可避免线路保护误动作的发生
2.
2.1闭锁保护原理在配电网系统中,每一线路的过流保护都会由主保护和后备保护两部分构成,其中主保护由保护Ⅰ段、Ⅱ段两部分组成其中,Ⅰ段保护(瞬时电流速断保护)按照最大运行方式下躲过线路末端母线故障的最大三相短路故障电流整定,动作时间取决于继电器本身固有的动作时间,一般小于10ms;Ⅱ段保护(限时电流速断保护)按照相邻线路Ⅰ段保护整定值计算,动作时间则在Ⅰ段动作时间的基础上加上一个时间差Δt,一般为
0.5s为了构建闭锁保护系统,需要在每一条线路的高低压开关上都配有__的用于专管发送和接收闭锁__的__模块
2.
2.2无时限电流速断保护电流速断保护是瞬时动作切除故障的电流保护,称为无时限电流速断保护,按照躲开线路末端故障产生的最大三相短路电流整定保护装置的灵敏度系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流校验电流速断保护只能保护本条线路的一部分,而不能保护全线路,规定在最大运行方式下三相短路时,保护范围最大,为L__x,在最小运行方式下两相短路时,保护范围最小,为Lmin在最小运行方式下,速断保护范围的相对值应该大于(15%~20%才合乎要求(2-1)(2-2)(2-3)----用于电流速断保护,无时限取4~5,有时限取
1.5~2;—最大运行方式下线路末端三相短路稳态电流;一保护装置一次动作电流;一系统基准电压;—系统最大运行方式下的最小等值阻抗无时限电流速断保护没有人为延时,在速断保护装置中加装一个保护出口中间继电器,一方面扩大接点的容量和数量,另一方面躲过管型避雷器的放电时间,防止误动作,T0=0该保护简单可靠,动作迅速,但不能保护线路的全长;在运行方式变化较大时,可能无保护范围线路中的无时限电流速断保护
16.79%大于15%符合要求
2.
2.3定时限电流速断保护定时限电流速断保护,保护装置的动作电流应躲过相邻元件末端短路时的最大三相短路电流或与相邻元件的电流速断保护的动作电流相配合,按两个条件中最大者整定(2-4)或灵敏度校验(2-5)Kre1------可靠系数,用于过电流保护时,DL型和GL型继电器用于电流速断保护,用于单相接地保护时无时限取4~5,有时限取
1.5~2;-----厂接线系数,接于相电流时取1,接于相电流差时取VI;—电流互感器变比;I3k
3.__x—最大运行方式下相邻元件末端三相短路稳态电流保护装置的灵敏度系数与无时限电流速断保护的公式相同,保护装置的动作时限,应较相邻元件的电流速断保护大一个时限阶段,一般大
0.5~
0.7s该保护结构简单,动作可靠,能保护线路的全长,但不能作为相邻元件(下一条线路)的后备保护,受系统运行方式变化较大线路中的在定时限电流速断保护
2.85大于
1.5符合要求
2.
2.4过电流保护过电流保护,要求能保护本条线路和下条线路的全长,作为木条线路主保护拒动的近后备保护,保护范围包括下条线路或设备的末端,保护整定的动作电流应躲过线路的过负荷电流2-6保护装置的灵敏度系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流校验2-7保护装置的动作时限,应较相邻元件的过电流保护大一时限阶段,一般为
0.5~
0.7s过电流保护结构简单,工作可靠,对单侧电源的放射型电网能保证有选择性的动作不仅能作本线路的近后备保护有时作为主保护),而且能作为下一条线路的远后备保护在放射型电网中获得广泛应用,一般在35千伏及以下网络中作为主保护但是动作时间长,而且越靠近电源端其动作时限越大,对靠近电源端的故障不能快速切除公式参数说明一线路过负荷电流;—最小运行方式下,线路末端两相短路稳态电流;一保护装置一次动作电流;—最大运行方式下线路末端三相短路稳态电流;—最小运行方式下线路始端两相短路稳态电流;一配合系数,取
1.1;—相邻元件的电流速断保护的一次动作电流;线路中的过电流保护合格闭锁保护原理图如图2-2所示图2-2配电网线路闭锁保护示意图闭锁保护的构成如图2-2中所示,假设支路1发生故障d-1当故障发生的瞬间,短路电流刚达到开关D1的Ⅱ段保护整定值,D1处的__模块便瞬时向上游继电器DM的Ⅰ段保护发送闭锁指令,闭锁保护DM处的Ⅰ段保护部分,使其延时50ms动作,这样就可以保证让D1的Ⅰ段保护有足够的时间完成跳闸动作,而使DM的Ⅰ段保护不能越级动作,实现选择性跳闸直到开关D1断开,短路电流消失,此处的__模块才自动解除闭锁__目前,我国的中低压配网大多采用单侧电源福射状供电方式馈线保护__于电源侧出线母线断路器处或分支箱断路器处,配置传统的三段式电流保护即瞬时电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护这种基于过流元件的线路闭锁保护,其中故意延时Ⅰ段瞬时动作50ms的方法是静态数字继电器的新的用法,这里可以用计时器来对继电器的动作时间进行调整它的存在对过流Ⅰ段瞬时速断保护是一个矛盾,但又不可缺少如果上游继电器的保护范围内发生故障而同时又受到下游继电器的闭锁,例如DM开关的Ⅰ段,将延时50ms动作Ⅰ段的动作时间一般为8~33ms,延时后的动作时间为58~83ms,已经比过流Ⅱ段的动作时间(500~800ms)快很多了此外,在此闭锁式保护中,__通道是否完好和能否瞬时将闭锁__发送到对方__模块非常重要,否则将发生故障时无法传输闭锁__或者传输延迟的情况,无法达到速动的效果因此要有完善的通道监视手段,一旦发现通道故障,应立即闭锁整套保护对闭锁保护方案的评价
(1)从保护动作的快速性看,闭锁式保护为了防止误动作,必须设置一个等待下游继电器Ⅰ段动作的延时,该延时的大小取决于通道的类型和性能一般情况下,应该将该延时控制在50ms以内,否则会影响到保护的快速性此外,由于全线各级主保护均实现Ⅰ段速断(不考虑Ⅰ段拒动情况),可以适当降低保护定值,又无须拉大上下级保护整定电流级差,保证了保护动作的选择性
(2)从保护动作的安全性和可靠性方面看,如果发生了区外故障,闭锁__的丢失有可能造成上级保护的误动作,但是虚假的闭锁__一般不会造成保护拒动,只有恰好在区内故障时,虚假的闭锁__才会造成保护拒动因此一定要确保发生区外故障时闭锁__能够可靠传送到可能发生误动作的保护中由于始终是由下一级开关只对上一级开关实行闭锁,所以即使是相邻保护的整定值计较接近甚至相同,也不会越级跳闸,但必须考虑到上下级保护装置在扫描短路动作电流有效值时,所取时间区段的不同步性
(3)从方案实现的难易程度上看,基于现有的分段过流保护的闭锁式保护比较容易实现过流元件可以采用传统过流保护中的任何一段,只不过需要根据不同要求对动作延时进行重新设定,在此基础上增加通信通道及相应的通道监视措施,就可以方便的构成闭锁式保护通道的类型根据现场通信条件和投资情况进行选择,可以采用专用信道例如光纤、无线通信以及导引线等,也可以与现有的通信信道复用,但无论何种方式,都要满足快速性要求并具备完善的通道监视手段
2.3分布式电源接入配电网纵差保护
2.
3.1分布式电源的接入对配电网线路三段式保护的影响分布式电源的接入对配电网的运行灵活性来说是一个很好的补充,但其由配电网接入后不仅会改变节点及线路的短路电流大小,还会改变故障持续时间及其方向,对配电网可靠性和安全性可能会产生不可忽略的影响,并且其本身的故障行为也会对系统的运行和保护产生影响单独一个容量较小的分布式电源可能对配电网线路保护的影响不大,但是当电力系统中接入许多小容量分布式电源单元或接入一些容量较大的分布式电源单元时,它们对故障总的贡献足以改变故障水平,使其足够导致故障电流过大,进而使得保护配合失误,妨碍故障检测和断路器的运行当分布式电源DG接入配电网后,有相关研究表明,DG本身或DG与系统之间联络__生故障需要将DG快送从系统中切除时,其失稳时间的长短将对原系统保护的三段式保护产生影响,有必要针对这种影响对原有的三段式保护进行重新设定整定值若DG机组在故障
0.3秒之前失稳切除,它的接入只会影响原有保护的瞬时速断保护;若DG机组在故障
0.3秒之后失稳或故障期间不失稳,则其接入后将影响原有保护的Ⅰ段、Ⅱ段保护,并提高Ⅲ段的灵敏度若DG的调节能力较强,不同的接入方式、不同容量及系统不同的故障点对DG失稳的影响是不尽相同的通过分析得到对相同容量的DG机组而言,故障点和DG接入母线为同一电压等级时较其和接入母线不为同一电压等级时更容易失稳;若DG机组以相同方式接入系统,就同一故障点而言,其容量越大越不易失稳,容量越小越容易失稳
2.
3.2输电线路电流纵差保护原理图2-3差动保护原理图线路内部短路动作电流(2-8)制动电流(2-9)因为继电器动作凡是在线路内部有流出的电流,都成为动作电流----动作电流;-----制动电流(电机绕组通入合适量逆向电流或直流电流产生一定量的逆向磁场或静止磁场将转子迅速停止而短时间内不导致绕组温度过热的电流)在配电网线路保护中电流、电压保护和距离保护都是只反映被保护线路一侧的电量,为了取得较好的选择性,其瞬时切除的故障范围只能是被保护线路的一部分而在分布式电源接入配电系统后,传统的三段式保护更是容易受到DG改变线路故障水平的影响纵差保护能够达到全线快速切除故障的目的,且该保护具有灵敏度高、简单可靠、选择性好等优点,一直是继电保护科研人员研究的重点本章节所作的工作正是将纵差保护应用在配电网线路中从而达到全线速切的目的为了达到配电线路全线速切的目的,本节对配电网线路纵差保护进行了分析,同时为了了解电场作为分布式电源对于配电网纵差保护的影响,着眼于4节点线路作为分布式电源对配电网线路保护进行研究分布式电源接入配电网对差动保护方案随着DG的接入,传统的单电源辐射性网络供电系统变为双侧电源供电系统,仅反映一侧电气量的保护并不能快速区分故障地点,容易导致保护误动作为了可靠地切除线路上任意点的故障,将线路一端的电气量传送到另一侧进行比较,以这种方式构成的输电线路纵差保护作为主保护能够快速、准确地切除线路上任意一点的故障适合接有DG的微电网中快速、准确的切除故障的实际要求具体的保护动作过程为当系统发生故障后故障电流分量达到启动值时起动元件启动,再由方向元件判断故障方向,正方向故障则保护装置动作,反方向故障则发闭锁__线路中的的纵差保护在接入分布式电源后,段当短路电流达到60__时,保护发生动作;
2.
3.3采用纵差保护的好处
(1)为避免分布式电源的接入影响原系统线路三段式保护,选择使用纵差保护作为线路的主保护
(2)应用__TLAB/SIMULINK软件对配电线路纵差保护进行了仿真,并得出仿真结果结果表明,此保护模型动作快速正确,能够针对配电线路故障达到可靠速动的要求
(3)为了研究分布式电源接入对配电线路差动保护的影响,以风电机组作为分布式电源,构建风机模型,搭建了风力涡轮机模型以及传动机构模型
(4)以风电机组作为分布式电源,对配电线路纵差保护的影响进行仿真,并使用__TLAB/SIMULINK软件进行了分析结果表明,当分布式电源对配电网线路三段式保护有较大影响时,线路纵差保护可以安全可靠动作,可以作为配电网线路主保护
2.4分布式电源接入配电网距离保护
2.
4.1距离保护的基本概念距离保护是反映故障点至保护__处之间的距离或阻抗,并根据该距离的大小确定动作时限的一种继电保护装置距离保护测量的核心元件为阻抗继电器阻抗继电器可以根据被保护线路上的电压和电流计算保护__处至故障点之间的阻抗值,也称为距离保护继电器的测量阻抗因线路阻抗的大小,反映了线路的长度,因此测量故障点至保护__处的阻抗,实际上是测量故障点至保护__处的线路距离当故障点到保护__处的距离近时,阻抗继电器的测量阻抗小故动作时间短;当故障点到保护__处的距离远时,阻抗继电器的测量阻抗大,故其动作时间长,这样就可以实现保护有选择性地切除故障线路距离保护的选择性配合是通过选取合适的保护整定值和动作限来实现设保护__处的母线测量电压K,母线流向被保护线路的测量电流为,则K和的比值称为继电器的测量阻抗、即(2-10)
2.
4.2距离保护的整定为了满足速动性、选择性和灵敏性的要求,距离保护使用具有三段动作范围的阶梯型时限特性,分别称为距离保护的I、Ⅱ、Ⅲ段距离保护是反应于测量阻抗数值的下降而动作距离保护的整定阻抗,用表示;当保护的测量阻抗,保护动作1距离保护的第1段的整定值必须躲开下一段线路出口处故障时阻抗继电器的测量阻抗距离保护第1段整定阻抗为(2-11)式中为被保护线路的正序阻抗值;可靠系数=
0.8~
0.85为被保护线路的正序阻抗值
54.2由于距离保护I段只能够保护本线路全长的80%~85%为了切除本线路末端15%~20%范围内的故障,必须设定距离保护第Ⅱ段2距离保护Ⅱ段的整定按照以下两个原则来确定,并且取数值较小的作为计算值1按与相邻线路距离保护第1段相配合,并且考虑到分支系数的影响,可靠系数取=
0.8,则整定值为(2-12)为相邻线路距离保护I段的设定值2按躲开线路末端变电所变压器低压侧出口处短路故障,整定值为(2-13)其中,为线路末端变电所变压器阻抗3距离保护第Ⅲ段整定值通常按照以下两个条件整定1按照躲开最小负荷阻抗一来整定,其整定值为(2-14)式中为电动机自启动系数;为可靠系数;为返回系数2按与相邻线路距离保护第Ⅱ段相配合,整定值为(2-15)分布式电源接入配电网后会对原电流保护产生影响由于距离保护与电流保护相比下的优越性本文考虑将距离保护应用到配电网中通过计算分析,距离保护确实能弥补电流保护的不足但是实际运行中距离保护也会产生一些问题因为现实中距离保护一般都用在中高电压等级的输电线路上,用在中低压配电网上的情况很少,尤其配电网的距离保护整定值很小,耐受过渡电阻能力很差为解决这个问题,研究出一种不受过渡电阻影响而能正确测量故障阻抗值的算法,该方法实用,只需要根据各线路的电流电压测量值,就能够准确识别保护区内的故障,且计算精度高,能很好地消除过渡电阻对距离保护的影响第三章__TLAB在线路保护中仿真20世纪70年代,美国新墨西哥大学计算机科学系主任CleveMoler为了减轻学生编程的负担,用FORTRAN编写了最早的__TLAB1984年由Little、Moler、SteveBangert合作成立了的__thWorks公司正式把__TLAB推向市场到20世纪90年代,__TLAB已成为国际控制界的标准计算软件__tlab以矩阵运算为基础把计算可视化程序设计融合到了一个交互的工作环境中可实现工程计算、算法研究、建模和仿真、数据分析及可视化、科学和工程绘图、应用程序__等功能.Simulink是__tlab所提供的用来对动态系统进行建模、仿真和分析的集成环境是结合了框图界面和交互仿真能力的非线性动态系统仿真工具
3.1__LTAB仿真介绍
3.
1.1__LTAB仿真定义基本思想仿真的基本思想是利用物理的或数学的模型来类比模仿现实过程,以寻求过程和规律它的基础是相似现象,相似性一般表现为两类几何相似性和数学相似性当两个系统的数学方程相似,只是符号变换或物理含义不同时,这两个系统被称为“数学同构”仿真的方法可以分为三类1实物仿真它是对实际行为和过程进行仿真,早期的仿真大多属于这一类物理仿真的优点是直观、形象,至今在__、建筑、船舶和汽车等许多工业系统的实验研究中心仍然可以见到比如用沙盘仿真作战,利用风洞对导弹或飞机的模型进行空气动力学实验、用图纸和模型模拟建筑群等都是物理仿真但是要为系统构造一套物理模型,不是一件简单的事,尤其是十分复杂的系统,将耗费很大的投资,周期也很长此外,在物理模型上做实验,很难改变系统参数,改变系统结构也比较困难至于复杂的社会、经济系统和生态系统就更无法用实物来做实验了2数学仿真就是用数学的语言、方法去近似地刻画实际问题,这种刻画的数学表述就是一个数学模型从某种意义上,欧几里德几何、牛顿运动定律和微积分都是对客观世界的数学仿真数学仿真把研究对象系统的主要特征或输入、输出关系抽象成一种数学表达式来进行研究数学模型可分为解析模型用公式、方程反映系统过程;统计模型蒙特卡罗方法;表上作业演练模型然而数学仿真也面临一些问题,主要表现在以下几个方面现实问题可能无法用数学模型来表达,即刻画实际问题的表达式不存在或找不到;找到的数学模型由于太复杂而无法求解;求出的解不正确,可能是由模型的不正确或过多的简化近似导致的3混合仿真又称为数学—物理仿真,或半实物仿真,就是把物理模型和数学模型以及实物联合在一起进行实验的方法,这样往往可以获得较好的效果
3.
1.2计算机仿真计算机仿真也称为计算机模拟,就是利用计算机对所研究系统的结构、功能和行为以及参与系统控制的主动者——人的思维过程和行为,进行动态性的比较和模仿,利用建立的仿真模型对系统进行研究和分析,并可将系统过程演示出来计算机仿真模型与方法
1、系统系统是指相互__又相互作用的元素之间的有机组合这里所指的系统是广义的,它包含所有的工程系统和非工程系统电气、机械和通信系统都是工程系统,而经济、交通、管理和生物系统等都是非工程系统任何系统都存在三方面需要研究的内容实体组成系统的具体对象属性实体的特性状态和参数即实体、属性和活动由于组成系统的实体之间相互作用而引起实体属性的变化,通常用“状态”的概念来描述研究系统就是研究系统状态的改变,即系统的转变系统具有四个特性
(1)目的性
(2)__性
(3)相关性
(4)环境适应性
2、模型模型建立的任务是要确定模型的结构和参数建立模型有三种途径1对内部结构和特性清楚的系统,即所谓的白箱多数的工程系统都属于这一类,可以利用已知的一些基本规律,经过分析和演绎导出系统模型2对那些系统结构和特性不清楚或不很清楚的系统,即所谓的黑箱或灰箱,如果允许直接进行试验性观测,则可以先猜想模型再通过试验验证和修正之3对那些系统结构和特性不清楚或不很清楚但又不允许直接实验观测的系统非工程系统多属于这一类,则采用数据收集和统计归纳的方法来假设模型在选择模型结构时,要以方便达到模型研究的目的为前提通常遵循下述原则1相似性即模型与被研究系统具有相似的数学报述或物理特征相似原则是选择模型最重要的原则2简单性一般而言,在实用的前提下,模型越简单越好3切题性模型应该针对研究目的的有关方面,而不是一切方面4吻合性模型结构的选择,应尽可能对利用的数据作合理的描述,通常其实验数据应尽可能由模型来解释5综合精度它是模型框架、结构和参数__的一种指标若有限的信息限制了模型的精度,则应进行各方面精度的平衡和折中6可辨识性模型结构必须选择可辨识的形式若一个结构具有无法估计的参数,则此结构无实用价值Simulink提供了动态系统建模、分析和仿真的交互环境能够实现交互建模、交互仿真并允许用户扩展仿真环境等功能.Simulink的专用模型库Blocksets提供了一些专用元件集使得Simulink的功能进一步扩展.1交互建模Simulink提供了采用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形交互界面.Simulink在子模型块中提供了大量的功能模块用户在建模时只需使用鼠标将功能模块拖放到模型编辑窗口并将它们连接起来就可以快速地建立动态系统仿真模型.2交互仿真Simulink框图提供了交互性很强的非线性仿真环境.用户可以通过下拉菜单执行仿真或使用命令行进行批处理.仿真结果可以在运行的同时通过示波器或图形窗口显示.有了Simulink你可以在仿真的同时采用交互或批处理的方式方便地更换参数来进行.3用户扩展Simulink的开放式结构允许用户扩展仿真环境.用户可以采用Matlab、Fortran和C代码生成自定义功能模块并拥有自己的图标和界面.4专用模型库Blocksets:Simulink的专用模型库包含有:CommunicationsBlockset通信模块库、DSPBlockset数字__处理模块库、PowerSystemBlockset电力系统模块库等.专用模型库为解决具体的工程问题提供了更为快速、准确和简洁的途径避免了用Simulink提供的基本模块来构造模型的繁琐PowerSystemBlockset电力系统模块库含盖了电路、电力电子、电力系统等电工学科中的基本元件的仿真模型它包括7个子模块库:电源、基本元件、电机、电力电子、连接、测量和附加模块库.在Simulink运行环境下用户只需应用鼠标拖放的方式将所需电气元件的模块添加到模型编辑窗口并将它们连接起来就可以快速地组建仿真模型实现电力系统的计算仿真
3.
1.3__TLAB主要功能
1.数值分析
2.数值和符号计算
3.工程与科学绘图
4.控制系统的设计与仿真
5.数字图像处理
6.数字__处理
7.通讯系统设计与仿真
8.财务与金融工程
3.
1.4__TLABA的优势编程环境__TLAB由一系列工具组成这些工具方便用户使用__TLAB的函数和文件,其中许多工具采用的是图形用户界面包括__TLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器随着__TLAB的商业化以及软件本身的不断升级,__TLAB的用户界面也越来越精致,更加接近Windows的标准界面,人机交互性更强,操作更简单而且新版本的__TLAB提供了完整的联机查询、帮助系统,极大的方便了用户的使用简单的编程环境提供了比较完备的调试系统,程序不必经过编译就可以直接运行,而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析简单易用__TLAB是一个高级的矩阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步,也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序(M文件)后再一起运行新版本的__TLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的,因此语法特征与C++语言极为相似,而且更加简单,更加符合科技人员对数学表达式的书写格式使之更利于非计算机专业的科技人员使用而且这种语言可移植性好、可拓展性极强,这也是__TLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因强处理能力__TLAB是一个包含大量计算算法的__其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数,可以方便的实现用户所需的各种计算功能函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果,而前经过了各种优化和容错处理在通常情况下,可以用它来代替底层编程语言,如C和C++在计算要求相同的情况下,使用__TLAB的编程工作量会大大减少__TLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵,特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、__数组操作以及建模动态仿真等图形处理__TLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能,以将向量和矩阵用图形表现出来,并且可以对图形进行标注和打印高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图可用于科学计算和工程绘图新版本的__TLAB对整个图形处理功能作了很大的改进和完善,使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能(例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等)方面更加完善,而且对于一些其他软件所没有的功能(例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等),__TLAB同样表现了出色的处理能力同时对一些特殊的可视化要求,例如图形对话等,__TLAB也有相应的功能函数,保证了用户不同层次的要求另外新版本的__TLAB还着重在图形用户界面(GUI)的制作上作了很大的改善,对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足__TLAB对许多专门的领域都__了功能强大的模块集和工具箱一般来说,它们都是由特定领域的专家__的,用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码目前,__TLAB已经把工具箱延伸到了科学研究和工程应用的诸多领域,诸如数据采集、数据库接口、概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、神经网络、小波分析、__处理、图像处理、系统辨识、控制系统设计、LMI控制、鲁棒控制、模型预测、模糊逻辑、金融分析、地图工具、非线性控制设计、实时快速原型及半物理仿真、嵌入式系统__、定点仿真、DSP与通讯、电力系统仿真等,都在工具箱(Toolbox)家族中有了自己的一席之地程序接口新版本的__TLAB可以利用__TLAB编译器和C/C++数学库和图形库,将自己的__TLAB程序自动转换为__于__TLAB运行的C和C++代码允许用户编写可以和__TLAB进行交互的C或C++语言程序另外,__TLAB网页服务程序还容许在Web应用中使用自己的__TLAB数学和图形程序__TLAB的一个重要特色就是具有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱的特殊应用子程序工具箱是__TLAB函数的子程序库,每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的,主要包括__处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等方面的应用应用软件__在__环境中,使用户更方便地控制多个文件和图形窗口;在编程方面支持了函数嵌套,有条件中断等;在图形化方面,有了更强大的图形标注和处理功能,包括对性对起连接注释等;在输入输出方面,可以直接向Ex__l和HDF5进行连接系统结构__TLAB系统由__TLAB__环境、__TLAB数学函数库、__TLAB语言、__TLAB图形处理系统和__TLAB应用程序接口(API)五大部分构成__环境__TLAB__环境是一套方便用户使用的__TLAB函数和文件工具集,其中许多工具是图形化用户接口它是一个集成的用户工作空间,允许用户输入输出数据,并提供了M文件的集成编译和调试环境,包括__TLAB桌面、命令窗口、M文件编辑调试器、__TLAB工作空间和在线帮助文档数学函数库__TLAB数学函数库包括了大量的计算算法从基本算法如加法、正弦,到复杂算法如矩阵求逆、快速傅里叶变换等语言__TLAB语言是一种高级的基于矩阵/数组的语言,它有程序流控制、函数、数据结构、输入/输出和面向对象编程等特色图形处理系统图形处理系统使得__TLAB能方便的图形化显示向量和矩阵,而且能对图形添加标注和打印它包括强大的二维三维图形函数、图像处理和动画显示等函数应用程序接口__TLAB应用程序接口(API)是一个使__TLAB语言能与C、Fortran等其它高级编程语言进行交互的函数库该函数库的函数通过调用动态链接库(DLL)实现与__TLAB文件的数据交换,其主要功能包括在__TLAB中调用C和Fortran程序,以及在__TLAB与其它应用程序间建立客户、服务器关系
3.24节点模型仿真由第二章的定性分析可以得知,分布式电源所在线路发生发生故障时,分布式电源对各馈线保护的选择性、灵敏性、可靠性及自动重合闸装置的正确动作都有较大的影响本节建立了一个带有分布式电源的配电网典型算例模型,以便对分布式电源的影响进行理论分析和仿真验证现以4节点配电网为例进行仿真,通过仿真算例来研究不同容量的DG以不同方式接入时对线路的继电保护的影响所用的系统仿真模型主题局部如下图图3-14节点的__TLAB仿真如图既是4节点的主体图,最右边是电源,然后出来是RLC等效线路,连接的是10KV/
0.4KV的变压器,接着是转换时间为[
0.810]的断路器,断路器与线路之间连接有一个测量单项电流的仪器,然后通过示波器的波形表现出线路的变化,线路与线路之间连接有一个短路点,连接有一个转换时间为[
0.510]断路器,通过电流器测量其电流,并通过示波器描绘出短路电流;线路只有通过线路接转换时间为[
0.810]的断路器接用户、分布式电源
3.
2.1闭锁保护在__TLAB中仿真以上图短路点接在两线路上为例,仿真电流电流如下图图3-2线路的单相电流(暂态分量直流原因)图3-3短路点的电流图3-4线路的单项电压分析前
0.5s系统正常运行,正常的正弦波形;当线路
0.5s时,线路发生短路故障,波形突然增大,说明系统电流增大,在
0.8s时,电流为零正常情况下,电流如前
0.5s,当线路发生短路时,线路的电阻无限趋近与零,电流急剧增大,当故障发生的瞬间,短路电流流向闭锁开关的Ⅱ段保护,短路处的闭锁__模块便瞬时向上游继电器的Ⅰ段保护发送闭锁指令,闭锁保护上游的Ⅰ段保护部分,使其延时50ms动作,这样就可以保证故障的Ⅰ段保护有足够的时间完成跳闸动作,而使上级的继电器的Ⅰ段保护不能越级动作,实现选择性跳闸直到短路点的闭锁开关断开,短路电流消失,此处的__模块才自动解除闭锁__
3.
2.2差动保护在__TLAB中仿真图3-5线路的单相电流图3-6短路点的电流图3-7线路的电压分析当系统发生故障后,短路点产生两个电流,一个由电源提供,一个由分布式电源提供,故障电流分量达到启动值时起动元件启动,再由方向元件判断故障方向,正方向故障则保护装置动作,反方向故障则发闭锁__
3.
2.3距离保护在__TLAB中仿真图3-8线路的单项电流图3-9短路点的电流图3-10线路的电压分析由图可以看出线路在
0.3s发生故障,并在
0.5s解除故障,它的动作时间短,阻抗继电器的测量主抗小,说明故障点到保护__处的距离近距离保护的选择性通过选取合适的保护整定值和动作时限来实现保护总结随着绿色能源技术的发展,大量利用可再生能源的分布式电源将逐步实现并网运行如何在分布式电源由配电网接入系统时,有效的对配电系统进行保护,将成为影响配电网系统安全运行的关键目前,在分布式电源由配电网接入电网系统时,配电网仍然沿用了传统的保护系统通过对DG的并网运行设定严格限制来使配电网保护系统正常工作这种方式很大程度上局限了分布式电源的正常运行,不利于分布式发电技术的发展未来的分布式电源接入电网时,系统保护应该从各个系统的全局出发,全面考虑配电网和DG的运行安全性和可靠性,充分发挥分布式发电的积极作用,尽量避免分布式电源对电力系统稳定和安全的不利影响,使电力系统更加高效、可靠、和谐地运行本文针对分布式电源由配电网接入电力系统时,对配电网线路保护影响这个核心问题,着重应用了DG接入对传统保护,针对其影响提出了保护方案,利用仿真软件__TLAB/Simulink对其仿真验证,最后仿真结果和计算结果进行比对,分析其中存在的差异性并进行研究得出结论本文得出的主要结论有
(1)当分布式电源接入配电网时,其电源的助增作用会提高线路故障的短路电流水平,进而造成相邻线路保护误动作,引起配电系统局部非计划孤岛,造成不可忽视的影响建议引入闭锁保护解决配电网线路保护误动作问题
(2)不同容量的分布式电源由不同接入点接入系统后,当系统中不同位置发生故障时,DG稳定时间会产生不同的差别,进而对配电网线路三段式保护产生影响为避免这种影响,并且达到全线速动的目的,建议配电网线路使用纵差保护作为主保护
(3)本文主要分析了距离保护应用于配电网,配电网负荷和DG接人对距离保护的影响为以后继续研究距离保护在配电网中的应用提供一些理论参考由于本人水平和研究时间所限,本课题中的只应用了分布式电源在线路上的主要应用,因此仍需要不断的改进和完善,错误之处在所难免,请老师、同学们批评指正致谢历时将近三个月的时间终于将这篇论文写完,在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍,都在同学和老师的帮助下度过了尤其要强烈感谢我的论文指导老师—顾老师,他对我进行了无私的指导和帮助,不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进在此向帮助和指导过我的各位老师表示最中心的感谢!感谢这篇论文所涉及到的各位学者本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作感谢我的同学和朋友,在我写论文的过程中给予我了很多你问素材,还在论文的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和学友批评和指正!____
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