【正文】 承諾內(nèi)容：本畢業(yè)論文是本人在導(dǎo)師田有文老師指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，沒(méi)有抄襲他人成果，對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。在此向?qū)熖镉形母苯淌谥乱晕易钫\(chéng)摯的謝意！沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）承諾書論文（設(shè)計(jì)）題目不同分布式電源位置對(duì)電流保護(hù)的影響分析完成人姓名田凌洋專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師姓名田有文職稱副教授本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的創(chuàng)新點(diǎn)：本文主要研究分析了不同分布式電源位置對(duì)電流保護(hù)影響，有以下創(chuàng)新點(diǎn)： 通過(guò)對(duì)分布式電源接入后的系統(tǒng)的等效,根據(jù)電流保護(hù)的原理,忽略經(jīng)濟(jì)因素和地理因素等,進(jìn)行定量的理論推導(dǎo)和分析計(jì)算,基于分布式電源接入配電網(wǎng)后其繼電保護(hù)能可靠動(dòng)作,確定配網(wǎng)系統(tǒng)接入單個(gè)后多個(gè)分布式電源容量范圍。導(dǎo)師在論文的選題、試驗(yàn)設(shè)計(jì)及研究?jī)?nèi)容方面都對(duì)我進(jìn)行了嚴(yán)格要求和悉心指導(dǎo)。通過(guò)研究分布式電源并網(wǎng)位置對(duì)保護(hù)的影響規(guī)律,提出了對(duì)保護(hù)影響最小的并網(wǎng)次序方案,為配電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)和為其引入分布式電源提供理論指導(dǎo)和參考方案。4 總結(jié)本文是在對(duì)配網(wǎng)分布式電源接入位置問(wèn)題對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響分析是基于系統(tǒng)故障時(shí),短路電流不引起保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)的前提下,確保保護(hù)的選擇性和可靠性的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。其次要綜合考慮個(gè)DG接入時(shí)帶給系統(tǒng)保護(hù)的影響最小。當(dāng)N()個(gè)DG接入系統(tǒng)時(shí),按照同樣的原理分析,可認(rèn)為是N個(gè)DG的保護(hù)支路電流影響因子函數(shù)二次曲線的疊加,其并網(wǎng)方案是:(1)首先要對(duì)N個(gè)DG容量的大小進(jìn)行排序,根據(jù)前面分析,DG應(yīng)該在系統(tǒng)總阻抗中點(diǎn)向兩側(cè)按其容量由小到大次序接入,使其對(duì)系統(tǒng)保護(hù)影響最小化；如果并網(wǎng)位置在靠近系統(tǒng)側(cè)或者負(fù)荷側(cè),首先將容量較大的分布式電源并網(wǎng),如果并網(wǎng)位置在靠近系統(tǒng)阻抗中點(diǎn)時(shí),首先考慮將容量較小的分布式電源并網(wǎng)。故在系統(tǒng)有兩個(gè)分布式電源接入時(shí)并網(wǎng)方案是:(l)首先要確定兩個(gè)分布式電源容量的大小,從系統(tǒng)總阻抗中點(diǎn)處到系統(tǒng)電源側(cè),接入DG的容量從小到大排列時(shí),對(duì)系統(tǒng)保護(hù)的影響最小；從系統(tǒng)總阻抗中點(diǎn)處到負(fù)荷側(cè),接入DG的容量也是從小到大排列時(shí),對(duì)系統(tǒng)保護(hù)的影響最小；如果并網(wǎng)位置在靠近系統(tǒng)側(cè)或者負(fù)荷側(cè),首先將容量較大的分布式電源并網(wǎng),如果并網(wǎng)位置在靠近系統(tǒng)阻抗中點(diǎn)時(shí),首先考慮將容量較小的分布式電源并網(wǎng)。如果當(dāng)DG1的容量和位置固定,DG2在系統(tǒng)中移動(dòng)時(shí),只是相當(dāng)于系統(tǒng)的總阻抗值變化了,即在時(shí),函數(shù)f取最大值,f的斜率最小,達(dá)到極小值,保護(hù)的靈敏度最小,DG2對(duì)系統(tǒng)保護(hù)支路電流的影響最大。根據(jù)多端口網(wǎng)絡(luò)阻抗合成原理,從短路點(diǎn)來(lái)看,k的自阻抗為,之間的互阻抗為,其中分別為DGDG2接入系統(tǒng)后系統(tǒng)支路的電流分支系數(shù)。 多個(gè)分布式電源并網(wǎng)位置問(wèn)題和并網(wǎng)次序方案的研究如圖33當(dāng)DGDG2同時(shí)接入系統(tǒng)時(shí),D母線出口處發(fā)生三相短路故障時(shí)系統(tǒng)的等值電路圖如圖35所示。同時(shí),如果DG的容量變大,根據(jù)分布式電源自身的短路阻抗的計(jì)算方法可知,其短路阻抗將變小,使得函數(shù)f的最大值變大,進(jìn)而保護(hù)支路感受的故障電流進(jìn)一步變小,靈敏度相對(duì)更低。由二次型函數(shù)f性質(zhì)可知,當(dāng)在處向兩側(cè)移動(dòng)時(shí),保護(hù)支路感受到的故障電路變化率呈遞增狀態(tài)。當(dāng)DGI向兩端移動(dòng)時(shí),系統(tǒng)支路電流的變化率增大,由式(37)可知,這是由于DGI接入位置變動(dòng)時(shí)系統(tǒng)支路阻抗和總的短路阻抗的變化對(duì)其產(chǎn)生的影響。 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)律的研究如圖31所示,系統(tǒng)只接DG1時(shí),D母線出口處發(fā)三相短路故障時(shí),系統(tǒng)的等值電路圖32所示,參數(shù)物理意義：為系統(tǒng)到DGI接入點(diǎn)的支路阻抗,戈、為DG1接入點(diǎn)到故障點(diǎn)阻抗,為DG1的短路阻抗。當(dāng)系統(tǒng)側(cè)故障(如圖33中K點(diǎn)發(fā)生故障),保護(hù)4都流過(guò)反向的故障電流,設(shè)流過(guò)保護(hù)4的故障電流分別為、,則其大小為: (34) (35)為了滿足保護(hù)的選擇性,在此情況下保護(hù)4應(yīng)該先于保護(hù)3動(dòng)作,這就必須滿足以下要求：其中是保護(hù)3和保護(hù)4同時(shí)動(dòng)作時(shí)的電流差,從而就要求DG1的容量必須足夠大才能保持保護(hù)的選擇性,進(jìn)而說(shuō)明了分布式電源容量的大小對(duì)保護(hù)之間的選擇性起關(guān)鍵作用。如圖33所示,當(dāng)DGZ下游故障時(shí),。如果系統(tǒng)側(cè)發(fā)生故障(如圖中點(diǎn)故障)時(shí),將有反方向的故障電流流過(guò)保護(hù)4,當(dāng)故障電流大于整定值是,保護(hù)4將動(dòng)作切除故障,這樣DG1將與其下游的負(fù)荷形成孤島,帶來(lái)孤島問(wèn)題。由于其保護(hù)能感受到故障電流的存在,一定時(shí)間內(nèi)DG1會(huì)退出運(yùn)行。分布式下游其他點(diǎn)故障時(shí),對(duì)系統(tǒng)電流保護(hù)的影響分析與點(diǎn)故障時(shí)的分析類似。DG在不同的位置接入對(duì)其保護(hù)影響不同,在此根據(jù)分布式電源接入后系統(tǒng)中短路電流分配機(jī)制原理,以系統(tǒng)不同位置發(fā)生故障時(shí)對(duì)其保護(hù)的影響來(lái)分析。其保護(hù)范圍將縮小,靈敏度降低,保護(hù)有拒動(dòng)的可能。(4)對(duì)上游保護(hù)4的電流保護(hù)影響分析。分布式電源容量越大,對(duì)其下游保護(hù)貢獻(xiàn)的短路電流就越大,保護(hù)2誤動(dòng)的可能性就更大。為了盡快切除電源附近的故障,配電網(wǎng)中往往采用帶反時(shí)限特性的過(guò)流保護(hù)[3132],所以在此著重分析配網(wǎng)中的反時(shí)限過(guò)流保護(hù),后面的保護(hù)方案也在此基礎(chǔ)上提出。(3)對(duì)下游保護(hù)3的過(guò)流保護(hù)影響分析。由于限時(shí)電流速斷保護(hù)的范圍必然要延伸到下一條線路中去,當(dāng)下一條線路出口處發(fā)生短路時(shí),保護(hù)啟動(dòng)；為了保證其動(dòng)作的選擇性,保護(hù)就必須帶有一定的時(shí)限,但是為了盡量縮短時(shí)限,其要求保護(hù)范圍不超出下一條線路速斷保護(hù)的范圍,如果超過(guò)了這個(gè)范圍,將出現(xiàn)與下一條線路的保護(hù)電流H段失去選擇性的情況。即: (32) 化簡(jiǎn)可得： (33) 圖32電源至故障點(diǎn)轉(zhuǎn)移阻抗圖在已知配電網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)和分布式電源參數(shù)的情況下，通過(guò)式（33）的計(jì)算，可以直觀定量地判斷DGI的接入對(duì)其下游保護(hù)的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)是否產(chǎn)生影響了，為分布式電源并網(wǎng)時(shí)分析對(duì)電流保護(hù)的影響提供一定的理論參考。由此本文根據(jù)文獻(xiàn)[2830]的理論,認(rèn)為如果分布式電源在失穩(wěn)前向故障線路提供的短路電流增量小于分布式電源接入前原來(lái)保護(hù)流過(guò)的故障短路電流的10%,就認(rèn)為分布式電源機(jī)組的接入對(duì)其電流速斷保護(hù)就沒(méi)有影響,如前面分析的那樣,僅僅有助增作用,提高其靈敏度；如果分布式電源在失穩(wěn)前向故障線路提供的短路電流增量大于分布式電源接入前原來(lái)保護(hù)流過(guò)的故障短路電流的10%，就認(rèn)為分布式電源機(jī)組的接入可能對(duì)其電流速斷保護(hù)有影響，保護(hù)范圍可能延伸至下一段保護(hù)線路上，使其與下段線路的電流速斷保護(hù)失去選擇性。圖31 含一個(gè)分布式電源的系統(tǒng)分析圖但具體故障電流增加到多大才會(huì)使保護(hù)失去選擇性,下面根據(jù)短路電流分配機(jī)制原理,進(jìn)行定量的分析研究。但是由于保護(hù)2故障電流的增大,使其無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)范圍擴(kuò)大,如果保護(hù)范圍延伸至下一段保護(hù)線路上,將與保護(hù)1的無(wú)時(shí)限電流速斷失去選擇性。 系統(tǒng)接入單個(gè)分布式電源的影響分析 分布式電源下游發(fā)生故障的情況分析如圖31所示,系統(tǒng)只接入DG1,當(dāng)分布式電源下游發(fā)生故障時(shí)(如圖31中k,點(diǎn)發(fā)生故障),保護(hù)4都要流過(guò)正向故障電流,對(duì)其影響分析如下:(1)對(duì)下游保護(hù)3的無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)影響分析。下面現(xiàn)假設(shè)故障點(diǎn)位置固定,分布式電源接入位置變動(dòng)時(shí)研究分析DG接入位置對(duì)流過(guò)保護(hù)電流的規(guī)律，通過(guò)建立系統(tǒng)發(fā)生三相故障的等值電路模型，分析計(jì)算分布式電源對(duì)電流保護(hù)的影響。分布式電源接入配網(wǎng)系統(tǒng)后對(duì)其原有保護(hù)產(chǎn)生影響的一個(gè)關(guān)鍵因素是分布式電源并網(wǎng)的位置不同。3 分布式電源并網(wǎng)位置對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)電流保護(hù)的影響研究分布式電源接入配電網(wǎng)絡(luò)后,使傳統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)從單電源輻射網(wǎng)絡(luò)變成了一個(gè)多電源網(wǎng)絡(luò),從而改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。據(jù)其后加速保護(hù)的上述特點(diǎn),“后加速”一般廣泛用于35kV以上的網(wǎng)絡(luò)和重要的輸電線路中?，F(xiàn)在,一般說(shuō)來(lái)是有利無(wú)害的。如果重合在永久性故障上,則斷路器合閘后,保護(hù)加速動(dòng)作,瞬時(shí)切除故障。目前,重合閘前加速保護(hù)一般用于35kV以下由發(fā)電廠或重要變電站引出的直配線路上,以便快速切除故障保證母線電壓,在這些線路上一般只裝設(shè)簡(jiǎn)單的電流保護(hù)。使用的設(shè)備少,只需要裝設(shè)一套重合閘裝置,簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。過(guò)后再起動(dòng)重合閘裝置恢復(fù)供電,以糾正上述無(wú)選擇性的動(dòng)作。①重合閘前加速保護(hù)重合閘前加速保護(hù)一般簡(jiǎn)稱為“前加速”。這樣就大大的提高了供電的可靠性和電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性,同時(shí)還增大了高壓輸電線路的送電容量,對(duì)斷路器本身由于機(jī)構(gòu)不良或者繼電保護(hù)誤動(dòng)而引起的誤動(dòng)起到糾正的作用。這類故障在線路斷開后,它們?nèi)匀淮嬖?及時(shí)合上電源,線路也會(huì)被系統(tǒng)的繼電保護(hù)重新斷開,因而是不能恢復(fù)正常供電的。此時(shí)如果吧斷開的線路再重新合上,就能夠恢復(fù)正常的供電,所以,這類故障是瞬時(shí)性故障。反時(shí)限過(guò)流保護(hù)主要用于單側(cè)電源供電的配電網(wǎng)中,起主保護(hù)和后備保護(hù)作用。反時(shí)限過(guò)流保護(hù)的保護(hù)裝置的動(dòng)作電流也按照式(2一8)來(lái)整定,其動(dòng)作時(shí)限也按照階梯原則來(lái)確定，但是動(dòng)作時(shí)限的整定和配合性確相對(duì)比較復(fù)雜。(4)反時(shí)限過(guò)流保護(hù)反時(shí)限過(guò)流保護(hù)是一種跟故障電流大小有關(guān)的的保護(hù)。電流I、電流II段或電流III段保護(hù)組成階段式電流保護(hù),由于它有簡(jiǎn)單、可靠且一般情況下可以滿足快速切除故障的要求,所以廣泛應(yīng)用于35kV及以下的較低壓配電網(wǎng)絡(luò)中。即： （210）電流III段保護(hù)的動(dòng)作電流比電流I、電流II段的動(dòng)作電流小得多,其靈敏度比第I、II段更高；在后備保護(hù)之間,只有靈敏系數(shù)和動(dòng)作時(shí)限相互配合時(shí),才能保證選擇性；電流III段保護(hù)范圍是本線路和相鄰下一線路的全長(zhǎng)；其動(dòng)作時(shí)限按階梯型來(lái)整定,即越接近電源,動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)。作為近后備保護(hù)時(shí),采用系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下,本線路末端發(fā)生兩相短路故障時(shí)的短路電流來(lái)校驗(yàn)。定時(shí)限電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限的選擇定時(shí)限電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限的選擇性只有依靠使各保護(hù)裝置帶有不同的時(shí)限來(lái)滿足,按階梯性的原則整定,即其動(dòng)作時(shí)限與過(guò)電流大小無(wú)關(guān)。同時(shí)保證在外部故障切除后,保護(hù)裝置能夠返回。其工作原理為:正常時(shí)不應(yīng)該動(dòng)作,短路時(shí)起動(dòng)并以時(shí)間來(lái)保證動(dòng)作的選擇性。即: （26）(3)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)是指其起動(dòng)電流按照躲過(guò)最大負(fù)荷電流來(lái)整定的一種保護(hù)裝置(電流III