微电网继电保护研究

微电网继电保护研究(论文24000字)
摘  要
在经济高速发展的今天，人们对能源的需求与能源的供给之间的矛盾愈发明显。随着石油、天然气等传统不可再生能源的开采，化石能源终将走向枯竭。资源的日渐衰竭、环境的恶变、大电网自身存在的种种缺陷以及电力市场化改革，使得分布式发电技术得到迅速发展。分布式电源的接入改变了网络的结构，将其从单电源辐射结构变成了多电源网络结构，从而出现了短路故障电流小，潮流双向流动等现象。这种变化对配电网继电保护系统提出了极大的挑战。
本文所做的主要工作如下：
从微电网中的分布式电源层面和微电网系统层面，详细阐述了微电网技术发展和研究现状。并对微电网不同的控制策略进行分析。
分析了分布式电源接入配电网对配电网保护系统所造成的影响。根据微电网的故障特性，分析了微电网继电保护与传统配电网继电保护的区别。
提出了微电网系统级保护和单元级保护的概念。在微电网与公共配电网的连接点（PCC）处配置系统级保护；在微电网内部配置单元级保护。本文给出了几种具体的保护策略。
在微电网保护系统的基础上，本文建立了微电网控制保护系统。实现监测、控制、孤岛检测、继电保护实时调整、能量管理等功能。
关键词：分布式发电（DG） 微电网（MG） 继电保护  控制保护系统
 
Research on Micro-Grid Relay Protection
ABSTRACT
With the rapid development of economy today, the contradiction between people's demand for resources and resources supplies is increasingly obvious. As the rapid extraction of traditional non-renewable resources, such as oil, gas, mining, fossil resources will eventually go to die. Resources exhaustion, environmental degradation, the inherent shortcomings of the large power system, as well as the electricity market reform, make distributed generation technology develop rapidly. Distributed powers’ access will change the structure of the network, from a single power supply structure to more power network structure, which emerge the phenomenon of small short circuit fault current and bidirectional flow of power flow. This change presents a great challenge for relay protection system.
This paper’s primary work as follows:
From the aspect of distributed power and micro-grid system level, illustrates the micro-grid technology development and research status. Different control strategies for micro-grid are analyzed as well.
This paper analyzes the influences on relay the protection system of distribution network with distributed powers. According to the fault characteristics of the micro-grid, the differences of relay protection between traditional distribution network and micro-grid are analyzed.
This paper presents system level and unit level protection concept. The system level protection is fixed at PCC and unit level protection is inner protection. Several unit level protection schemes are presented in detail in this paper.
Based on the protection strategies of micro-grid, this paper establishes micro-grid control and protection system. Which could monitor, control, island detect, adjust micro-grid protection system, energy manage and so on.
Key words: Distributed Generation(DG); Micro-Grid(MG); Relay Protection; Control and Protection System
 
目  录
摘  要    I
ABSTRACT    II
目  录    III
第一章 绪论    1
1.1课题的研究背景和意义    1
1.1.1电网发展现状    1
1.1.2从分布式发电到微电网    2
1.2微电网研究现状    3
1.2.1微电网系统保护研究现状    3
1.2.2微电网系统控制研究现状    4
1.3本论文研究的主要内容    5
第二章 微电网技术    7
2.1微电网的概念    7
2.2微电网典型结构    8
2.3微电网运行模式    9
第三章 微电网故障特性分析    10
3.1 DG并网对继电保护系统的影响    10
3.1.1对保护灵敏度的影响    10
3.1.2导致保护误动    12
3.1.3对保护范围的影响    16
3.1.4对自动重合闸的影响    18
3.1.5小结    20
3.2微电网故障特性分析    20
3.2.1微电网并网运行故障特性分析    20
3.2.2微电网孤岛运行故障特性分析    20
第四章 微电网继电保护    22
4.1微电网保护与传统保护的区别    22
4.2微电网继电保护原则    23
4.3微电网的电流保护    23
4.3.1无时限电流速断保护    24
4.3.2带时限电流速断保护    25
4.3.3定时限过电流保护    28
4.3.4方向电流保护    30
4.4微电网系统级保护    30
4.4微电网单元级保护    31
4.4.1基于电流序分量的保护    31
4.4.2基于差动电流的保护    33
4.4.3基于谐波畸变法的保护    33
4.4.4基于扰动电压量的微电网线路保护    33
4.5微电网保护闭锁措施    37
4.6微电网的检同期自动重合闸    38
第五章 微电网控制保护系统    40
5.1微电网控制保护系统的功能    40
5.2通信手段    41
5.3控制保护系统构建    42
第六章 总结与展望    44
6.1总结    44
6.2工作展望    45
参考文献    46
致    谢    49