建筑光伏并网孤岛检测与保护技术研究

【摘要】：建筑光伏系统接入配电网,对传统的配电网规划、控制、运行带来了新的技术挑战。本文的主要研究内容包括：建筑光伏系统的新型孤岛检测技术以及含建筑光伏的配电网继电保护技术。对于接入若干台光伏逆变器的配电系统,如果通过光伏逆变器实施本地孤岛检测,则极有可能发生逆变器及其检测信号之间出现互相影响与冲突的情况,在某些条件下可能导致孤岛检测失效。因此,在对光伏逆变器集群进行本地孤岛检测与保护控制时必须考虑相互之间的协调问题。本文以光伏发电系统和配电网整体为研究目标,以示范工程这一实际应用背景为实施远程孤岛检测的平台,提出了一种远程孤岛检测方法：远程孤岛检测所需的信号由安装在配电网关键节点处的测量单元完成采集,通过通信信道发送给光伏电站中的孤岛判别单元,由孤岛判别单元发送指令给该孤岛中的控制机构控制光伏逆变器退出运行。为确保在通信失效情况下光伏逆变器仍有可能及时退出运行,也需要光伏逆变器实施本地孤岛检测,两者互为补充且互不影响。建筑光伏系统接入配电网后,增加了潮流方向的不确定性。光伏电源对于配网短路故障电流会有助增或削减作用,可能会导致保护失敏、误动以及保护失去选择性。综合分析结果表明,简单改变保护定值等方法较难满足建筑光伏系统接入配电网后继电保护的要求,需要进行深入研究,改进现有保护,提出新的配置原则。 【关键词】：建筑光伏 孤岛检测 配电网 继电保护
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615;TM77
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 孤岛检测技术研究现状10-13
• 1.2.2 建筑光伏并网保护技术研究现状13-15
• 1.3 建筑光伏并网系统结构15-16
• 1.4 本文的主要内容16-17
• 第二章 远程孤岛检测系统研制17-38
• 2.1 系统概述17
• 2.2 技术路线17-18
• 2.2.1 检测方法17
• 2.2.2 通信方式17-18
• 2.2.3 孤岛判别原理18
• 2.3 技术原理18-25
• 2.3.1 系统结构19
• 2.3.2 数据采集19-22
• 2.3.3 系统通信22-24
• 2.3.4 判别逻辑24-25
• 2.4 设备研制25-35
• 2.4.1 设计性能25-28
• 2.4.2 硬件选型28-30
• 2.4.3 系统软件30-35
• 2.5 示范验证35-37
• 2.5.1 示范工程概况35
• 2.5.2 设备安装35-36
• 2.5.3 系统测试36-37
• 2.6 本章小结37-38
• 第三章 建筑光伏并网对配电网保护影响38-55
• 3.1 光伏电源接入配电网方式38-40
• 3.2 光伏电源故障短路特性40-47
• 3.2.1 光伏电源短路电流特性40-43
• 3.2.2 光伏电源与其他分布式电源短路特性比较43-47
• 3.3 光伏接入对电流保护的影响47-53
• 3.3.1 接入位置的影响47-50
• 3.3.2 接入容量的影响50-51
• 3.3.3 仿真分析51-53
• 3.4 光伏接入对重合闸的影响53-54
• 3.5 本章小结54-55
• 第四章 建筑光伏并网继电保护技术55-69
• 4.1 光伏电源联络线故障检测方法55-63
• 4.1.1 保护原理概述55
• 4.1.2 仿真模型55
• 4.1.3 故障仿真结果55-60
• 4.1.4 保护判据60-61
• 4.1.5 扰动信号仿真结果61-63
• 4.2 光伏并网保护策略63-67
• 4.2.1 现有保护改进63-65
• 4.2.2 保护一般配置原则65-67
• 4.3 本章小结67-69
• 第五章 结论69-70
• 参考文献70-73
• 致谢73

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