光伏并网配电系统保护的研究

【摘要】：随着人类对能源需求的日益增加以及化石燃料日益枯竭和生态环境的严重污染，光伏发电已受到各国政府的认可和关注，尤其是光伏发电并网已成为了光伏发电应用的主流。然而大量的光伏发电并网影响了配电网的网络结构和短路电流的大小及分布，对配电网继电保护造成多方面的影响，因此深入研究光伏并网配电系统保护具有十分重要的意义。 首先，依据光伏并网系统中各个组成部分间的物理连接和电气关系，建立了整个光伏并网系统的数学模型，并在光伏并网后对线路保护的灵敏度、误动作、保护范围、重合闸等方面进行了深入分析与研究，为光伏并网配电系统保护研究提供理论基础。 其次，对配电网系统中双侧电源供电的线路保护适用的电流速断保护、限时电流速断保护、方向性电流保护及孤网运行时的保护展开了研究，提出在并网运行时通过安装功率方向闭锁元件来解决保护选择性问题和误动作问题；在孤网运行时，根据故障类型所反映出来的故障特征来判断是否发生故障，而不必考虑由于PV的接入对短路电流的影响，这种光伏孤网运行保护方法能同时满足保护快速性和选择性的要求。 最后，建立了基于多Agent技术的光伏并网系统结构，主要由通信Agent、网络计算模型Agent、孤岛检测Agent和智能型断路器Agent等模块组成。本文重点给出了智能型断路器Agent模块的实现过程，并通过仿真分析得出，该保护方法与常规保护相比更具可靠性、灵敏性和速动性。 【关键词】：光伏并网 配电网 保护 Agent 智能型断路器
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 课题研究背景及意义8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.2.1 国外研究现状8-9
• 1.2.2 国内研究现状9-10
• 1.3 课题研究主要内容10-12
• 2 光伏并网系统模型的建立12-18
• 2.1 光伏电池模型12-13
• 2.2 基于开关函数的逆变器模型13-14
• 2.3 单相变压器模型14-16
• 2.4 储能装置模型16
• 2.5 光伏并网综合模型16-17
• 2.6 本章小结17-18
• 3 光伏并网对配电网保护的影响18-22
• 3.1 光伏并网对线路保护灵敏度的影响18
• 3.2 光伏并网对线路保护误动作的影响18-19
• 3.3 光伏并网对线路保护范围的影响19
• 3.4 光伏并网对重合闸的影响19-20
• 3.5 光伏并离网运行时短路电流的变化20-21
• 3.6 本章小结21-22
• 4 光伏并网保护方法22-30
• 4.1 电流速断保护22-23
• 4.2 限时电流速断保护23-24
• 4.3 方向性电流保护24-25
• 4.4 孤网运行的保护25-29
• 4.4.1 单相接地短路保护25-26
• 4.4.2 两相间短路保护26
• 4.4.3 三相短路保护26
• 4.4.4 断相保护26-27
• 4.4.5 过载保护27
• 4.4.6 过压和欠压保护27
• 4.4.7 绝缘保护27-29
• 4.5 本章小结29-30
• 5 基于多 Agent 系统的光伏并网保护研究30-50
• 5.1 基于多 Agent 技术的光伏并网系统结构32
• 5.2 通信 Agent32-33
• 5.3 网络计算模型 Agent33
• 5.4 孤岛检测 Agent33-34
• 5.5 智能型断路器 Agent34-44
• 5.5.1 通信模块的实现34-35
• 5.5.2 检测模块的实现35-37
• 5.5.3 控制模块的实现37-38
• 5.5.4 推理模块的实现38-44
• 5.5.5 数据库模块的实现44
• 5.6 算例分析44-48
• 5.6.1 算例分析 145-47
• 5.6.2 算例分析 247-48
• 5.7 本章小结48-50
• 6 结论50-51
• 参考文献51-53
• 攻读硕士期间发表学术论文情况53-54
• 致谢54

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