含光伏电源的配电网保护研究

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当今能源和环境问题是全球不得不而对的严峻挑战,太阳能作为一种新兴的可再生绿色能源,逐步受到各国政府的重视。  随着光伏电源的规模、容量的扩大及其接入数目的增多。配电网网络结构由单电源放射型变为多端网络型,这样就会改变原有电流水平,从而导致保护装置不能准确动作。此外,当光伏电源接入配电网之后,也会引起自动重合闸装置的配合失调。因此有必要深入研究光伏电源并网运行时带来的一系列技术问题。  本文首先对光伏发电的概念、工作原理、运行方式以及目前国内外的研究现状进行了梳理。然后利用Matlab/Simulink仿真软件分别搭建了光伏电池、改进型的最大功率点跟踪模型,并通过仿真结果验证了光伏电池的工程数学模型和改进型最大功率点算法的有效性。  本文总结了日前国内外在光伏并网发电方面的并网技术标准,然后搭建了以光伏电源作为分布式电源的仿真模型,针对配电线路接入分布式电源前后和不同短路故障的情况进行了仿真,对仿真结果进行了理论分析。后文就针对光伏电源接入配电网后,随着光伏电源接入位置和出力情况的变化,分析研究光伏电源的接入对传统三段式继屯保护和自动重合闸的影响,对其进行了仿真验证,并对仿真结果进行了理论分析。  根据含光伏屯源配电系统发生故障时的特点,提出了改进的自适应电流保护作为保护主算法的同时,并以电流综合幅值大小和相位关系来定位故障作为保护的后备算法。利用电流综合幅值的大小确定故障区域,然后利用电流相位关系锁定故障线段,最终利用改进的白适应电流保护在线调整保护整定值,成功切除故障线段,并对其进行了仿真分析,仿真结果表明这种综合算法能够根据系统当前运行方式和光伏电源的出力情况白适应地调整保护整定值。最后提出了含光伏电源配电系统保护的配置方案,为未来电网中考虑分布式发电的继电保护配置工作提供了参考。  
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