【正文】 編號(hào)（學(xué)號(hào)）： 13894008 畢 業(yè) 論 文 （ 2022 屆本科） 題 目： 不同分布式電源位置對(duì)電流保護(hù) 的影響分析 學(xué) 院： 信 電 學(xué) 院 專(zhuān) 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 姓 名： 田 凌 洋 指導(dǎo)教師 ： 田有文 副教授 完成日期： 2022 年 06 月 15 日 目 錄 摘 要 .................................................................... 1 Abstract ...................................................................................................................................... 2 前 言 .................................................................... 3 1 分布式發(fā)電的概念 ........................................................ 4 2 配電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)原理 .................................................... 5 繼電保護(hù)的基本要求 .................................................... 5 配電網(wǎng)保護(hù)基本原理 .................................................... 6 3 分布式電源并網(wǎng)位置對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)電流保護(hù)的影響研究 ......................... 11 系統(tǒng)接入單個(gè)分布式電源的影響分析 ..................................... 11 分布式電源下游發(fā)生故障的情況分析 ................................... 11 分布式電 源上游故障的情況分析 ....................................... 14 系統(tǒng)接入多個(gè)分布式電源的影響分析 ..................................... 15 單個(gè)分布式電源的并網(wǎng)位置問(wèn)題對(duì)保護(hù)的影響規(guī)律的研究 ................... 16 多個(gè)分布式電源并網(wǎng)位置問(wèn)題和并網(wǎng)次序方案的研究 ....................... 17 4 總結(jié) ................................................................... 20 參考文獻(xiàn) ................................................................. 21 致謝 ..................................................................... 23 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 摘 要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技的迅猛發(fā)展，人類(lèi)對(duì)能源的需求也在隨之不斷增長(zhǎng)。然而由于全球一次能源的日漸匱乏，分布式電源作為新一代的發(fā)電方式越來(lái)越受到 人們的重視，并不斷地發(fā)展成熟。分布式電源 (Distributed Generation, DG)除了具有環(huán)保節(jié)能，經(jīng)濟(jì)靈活的優(yōu)勢(shì)外，其接入也會(huì)對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行方式、電壓分布、繼電保護(hù)、穩(wěn)定性以及安全性等一系列問(wèn)題產(chǎn)生影響。 本文首先對(duì)不同類(lèi)型的分布式電源的特點(diǎn)及其并網(wǎng)后對(duì)電網(wǎng)的影響進(jìn)行了分析，著重研究并建立了分布式電源處于配電網(wǎng)不同位置時(shí)的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)具體算例，比較了 DG 的輸出容量與接入位置的變化對(duì)線(xiàn)路保護(hù)的不同影響，并得出在不影響保護(hù)選擇性和靈敏性的前提下， DG 所允許接入的位置與容量。 進(jìn)一步討論了兩個(gè) DG 中至少一個(gè)位于故障上游、鄰側(cè)及下游時(shí)對(duì)線(xiàn)路故障電流的影響，通過(guò)建立各種情況的數(shù)學(xué)模型，利用算例比較了兩個(gè) DG 之間容量和位置存在差別時(shí)對(duì)線(xiàn)路上故障電流影響的不同，以及兩 DG 分別對(duì)短路電流影響的大小。隨后綜合各種限制條件建立了分布式電源準(zhǔn)入容量的數(shù)學(xué)模型。 關(guān)鍵詞 ：配電網(wǎng)；分布式電源；繼電保護(hù)；系統(tǒng)潮流；光伏電池；輸出功率 不同分布式電源位置對(duì)電流保護(hù)的影響分析 2 Abstract Along with the rapid development of the social economy, science and technology,human39。s energy demand is also continue to increase. However, because of the growing global energy shortage, the distributed generation as a new way is getting more and more attention from people, and constantly developing to mature. DGs have many advantages such as environmental protection, energy conservation and economic flexible, but after they connect to the distribution work, they will impact such as the operating mode, the voltage distribution, relay protection, and stability and security of the grid, and so on. This paper firstly analyzes the different types of DGs, including their characteristics and influence to grid. Then the paper focuses on the study of the mathematical model that single DG connects to different location of the grid. Through the examples contrast, the paper pares the different effects of the current protection with the DG’s different output capacity and access location, and get the allowed position and capacity of DG under the no impaction of the protection selectivity and sensitivity. Further, the paper discusses the influence of the fault current that least one of two DG connect to upper, downstream or adjacent side the fault, and establishes the mathematical model under various conditions. Then examples are used to pare the influences of fault current, as well as two DGs’ effect to the line current respectively. Then the mathematical model that the admittance capacity of the DGs connect to grid is built up under bined limited conditions. Finally, based on photovoltaic cells as a tangible model, this paper applies Matlab to built photovoltaic battery simulation model that connects to 10kV grid, and verifies the correctness and rationality of each simulation model. When single or multiple DGs connect to 10kV grid, because of the different position of the failure, they will change the power trend, and different lines’ shortcircuit current, as will as support system nodes’voltage. The paper makes use of experiment to pare these effects, and the simulation results validate the former analysis that DGs will effect grid’s relay protect effection, and the system simulation model is also validated correctly. Keywords: Distribution work。 Distributed generation。 Relay protection。 Power flow。Photovoltaic cell。 Output power 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 前 言 分布式發(fā)電 (DGdistributed generation)是一種新興的電力電源技術(shù)。分布式電源是指直接布置在配網(wǎng)或分布在負(fù)荷附近的功率為數(shù)千瓦至 50 MW 小型模塊式的、與環(huán)境兼容的獨(dú)立電源 [1]。 DG 包括功率較小的內(nèi)燃機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池、光伏電池和風(fēng)力發(fā)電等 [2]。分布式電源具有調(diào)峰、再生能源的利用、節(jié)省輸變電投資、降低網(wǎng)損、提高供電可靠性等效益 [3]。因此在我國(guó)城鎮(zhèn)中、低壓配電網(wǎng)中獲得了飛速的發(fā)展和越來(lái)越多的應(yīng)用。 而目前我國(guó)的中、低壓配電 網(wǎng)主要是單側(cè)電源、輻射型供電網(wǎng)絡(luò) ,分布式發(fā)電接入配電網(wǎng)后 ,輻射式的網(wǎng)絡(luò)將變?yōu)橐环N遍布電源和用戶(hù)互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò) ,潮流也不再單向地從變電站母線(xiàn)流向各負(fù)荷 .配電網(wǎng)的根本性變化使得電網(wǎng)中電流保護(hù)定值和機(jī)理發(fā)生了深刻變化 [4]。為了提高配電網(wǎng)的供電可靠性和供電質(zhì)量 ,本文通過(guò)公式推導(dǎo)、圖形對(duì)比 ,分析 DG 在不同位置對(duì)各電流保護(hù)及其動(dòng)作行為的影響。 不同分布式電源位置對(duì)電流保護(hù)的影響分析 4 1 分布式發(fā)電的概念 美國(guó) 1978 年在公共事業(yè)管理政策中稱(chēng)“為滿(mǎn)足特定用戶(hù)需要或支持現(xiàn)有配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 ,以分散形式布置在用戶(hù)附近 ,發(fā)電功率為 幾千瓦到五十兆瓦的小型模塊式且環(huán)境兼容的獨(dú)立電源”為分布式發(fā)電。這是分布式發(fā)電的一般定義。從廣義上講 ,分布式發(fā)電也可以指安裝在用戶(hù)附近的發(fā)電設(shè)施而不論這種發(fā)電形式規(guī)模的大小和一次能源的類(lèi)型。曾經(jīng)在不同的國(guó)家對(duì)分布式發(fā)電有過(guò)不同的叫法 ,例如 ,在英國(guó) ,習(xí)慣叫“嵌入式發(fā)電”；在歐洲和亞洲部分國(guó)家習(xí)慣叫做“非集中式發(fā)電”；在北美習(xí)慣叫做“分散式發(fā)電 ” [58]。 分布式發(fā)電根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以分為不同的類(lèi)型 ,根據(jù)容量的大小分布式發(fā)電可以分為小型分布式發(fā)電 (小于 100 千瓦 )、中型分布式發(fā)電 (100 千瓦到 1 兆瓦之間 )、大 型分布式發(fā)電 (大于 1 兆瓦 )三類(lèi) [912]；根據(jù)是否為可再生能源發(fā)電分為利用可再生能源的分布式發(fā)電和不利用可再生能源的分布式發(fā)電。利用可再生能源的分布式發(fā)電主要包括風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、小型水電和潮汐發(fā)電等。這類(lèi)發(fā)電類(lèi)型在分布式發(fā)電資源中占有的比重較高 ,但是它顯著的缺點(diǎn)是這類(lèi)發(fā)電一般都是間歇性資源 ,其出力受自然條件和地域環(huán)境的限制 ,地域依賴(lài)性很強(qiáng) ,一般通過(guò)通過(guò)逆變器接入配電網(wǎng)絡(luò)中 ,隨著它們的裝機(jī)容量在配電網(wǎng)系統(tǒng)的比重越來(lái)越大 ,對(duì)繼電保護(hù)的影響將越來(lái)越顯著。不利用可再生能源的分布式發(fā) 電主要有往復(fù)式發(fā)電機(jī)、微型燃?xì)鈾C(jī)、熱電聯(lián)產(chǎn)和燃料電池等 ,這類(lèi)發(fā)電在分布