【正文】
風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、太陽能發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,逐步提高優(yōu)質(zhì)清潔可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比例,力爭到2010 年使可再生能源消費(fèi)量達(dá)到能源消費(fèi)總量的10%,到2020 年達(dá)到15%。2003年啟動的“小水電代燃料工程,將進(jìn)一步推動我國小水電的發(fā)展。我國小水電資源極其豐富,可開發(fā)量約1.3億千瓦,居世界首位。另外許多地區(qū)人口分散,電力消費(fèi)水平低,可以用微水電解決電力供應(yīng),微水電也是典型的分布式發(fā)電。小水電資源分布廣泛,有些與大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行,有些分散獨(dú)立運(yùn)行。預(yù)計到2020年,中國無電地區(qū)分散電源、商業(yè)用途分散電源和城市并網(wǎng)型光伏發(fā)電的總量可達(dá)到100萬千瓦。目前中國的光伏發(fā)電主要還在遠(yuǎn)離大電網(wǎng)的偏僻地區(qū)作為分散電源應(yīng)用,最近建成了一些城市并網(wǎng)光伏發(fā)電的示范項目,城市建筑光伏發(fā)電的應(yīng)用市場也將逐步擴(kuò)大。近年來,歐盟、美國和日本等國家的并網(wǎng)光伏發(fā)電發(fā)展很快。光伏發(fā)電的容量可任意組合,最適合分散使用。天然氣進(jìn)京和“西氣東輸工程為發(fā)展小型熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)開創(chuàng)了新的機(jī)遇。風(fēng)能、太陽能、生物能等可再生能源潛力巨大,尤其是西北部地區(qū),風(fēng)力資源極為豐富,并外送北京等,有效減輕當(dāng)?shù)氐哪茉磫栴}和環(huán)境負(fù)擔(dān)??梢灶A(yù)料,在不久以后,分布式發(fā)電技術(shù)將在美國得到相當(dāng)?shù)陌l(fā)展。在美國,容量為1kW到10MW分布式電源發(fā)電和儲能單元正在成為未來分布式供能系統(tǒng)的有用單元,分布式電源的諸多優(yōu)點(diǎn),完全可以滿足工業(yè)、商業(yè)、生活等一系列的要求,預(yù)計幾年后,新一代的微汽輪機(jī)(10~250kW)可以完全商業(yè)化,為調(diào)峰和小公司余熱發(fā)電提供了新機(jī)會。為此,在布魯塞爾成立的國際熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)構(gòu)(ICA)預(yù)言:DG 將成為21 世紀(jì)電力工業(yè)的發(fā)展方向。大電網(wǎng)中某處故障所產(chǎn)生的擾動可能會對整個電網(wǎng)造成較大影響,嚴(yán)重時可能引起大面積停電甚至是全網(wǎng)崩潰,造成災(zāi)難性后果。因此, 大力發(fā)展該項技術(shù)對保證廣大西部地區(qū)的能源供應(yīng)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展具有重要意義。尤其是我國的以“大機(jī)組、大電網(wǎng)、高電壓”為主要特征的集中式供電網(wǎng)的規(guī)模迅速膨脹,這種發(fā)展所帶來的安全性問題已經(jīng)不容忽視,對環(huán)保的要求亦不能滿足:我國西部地區(qū)地廣人稀, 經(jīng)濟(jì)與東部相比還很落后, 地區(qū)負(fù)荷小而分散, 要在廣大的西部地區(qū)完全采用具有一定規(guī)模的、強(qiáng)大的集中式供配電網(wǎng)絡(luò)需要巨額的投資和很長的時間周期, 能源供應(yīng)問題已經(jīng)嚴(yán)重制約了這些地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高, 必須采用分布式電源與集中網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的供電方式。在我國,也面臨著同樣的問題,節(jié)約能源, 提高能源利用效率, 盡可能多地用潔凈能源替代高含碳量的礦物燃料,也是我國能源建設(shè)遵循的原則。全球能源現(xiàn)狀就是:一次資源面臨枯竭,全球能源形勢比較嚴(yán)峻;同時化石燃料的大量使用,也造成了生態(tài)環(huán)境的不斷惡化。社會的發(fā)展提高了人類的生活水平,大大加強(qiáng)了社會生產(chǎn)力,同時對能源(如煤,石油)的需求和使用也大幅提高。在人類歷史的進(jìn)程中,由煤炭、石油和天然氣等化石燃料組成的能源體系極大地推動了人類社會的發(fā)展。 penetration level。 distribution network。該方案基于相鄰線路的通信來實現(xiàn)故障路段的識別,通過部分保護(hù)加裝方向性元件,和斷路器實現(xiàn)故障段的切除,以此為基礎(chǔ),并考慮多DG的情況,對保護(hù)裝置的整定值進(jìn)行重新修改整定,并計算基于該保護(hù)方案約束條件的DG的最大準(zhǔn)入容量,最后,通過matlab軟件進(jìn)行仿真,驗證方案的可行性。因此研究DG對傳統(tǒng)配電網(wǎng)三段式電流保護(hù)帶來的影響以及提出應(yīng)對策略,對未來分布式發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展具有非常重要的意義。然而,大量分布式電源接入配電網(wǎng),會對配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)產(chǎn)生深刻的影響:中國城鄉(xiāng)大多數(shù)的配電網(wǎng)仍以單電源放射狀鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)為主,當(dāng)前配網(wǎng)的保護(hù)也是以此為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計的。 畢業(yè)設(shè)計(論文)報告 院(系) 電氣工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及 其自動化 設(shè)計(論文)題目 含DG配網(wǎng)智能電流保護(hù)研究 起 止 日 期 2012年3月05日~2012年6月10日 設(shè) 計 地 點(diǎn) 動力樓117 Study on the distribution network adaptive over current protection A Dissertation Submitted to Southeast University For the Academic Degree of Bachelor of Engineering ByYUAN RulongSupervised byProf. LU YupingSchool of Electrical EngineeringSoutheast UniversityMay,2012摘要摘 要 能源是人類社會存在和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),然而近年來,隨著發(fā)展的加速,人類對能源的需求越來越大,一次能源面臨枯竭,生態(tài)環(huán)境亦遭受破壞。為了應(yīng)對能源的潛在危機(jī)和生態(tài)環(huán)境的不斷惡化,許多國家在進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整過程中,將分布式電源放在了相當(dāng)重要的位置上,分布式電源作為一種高效、可靠、環(huán)保的發(fā)電方式,在世界各地已得到了迅速的發(fā)展。分布式電源的接入,將會改變傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和潮流方向,使配電網(wǎng)的運(yùn)行變得更加的復(fù)雜多變,原有繼電保護(hù)設(shè)計整定的基礎(chǔ)發(fā)生了改變,使得原有的的三段式電流保護(hù)的整定配合變得十分困難,會出現(xiàn)靈敏度降低、拒動、誤動等一系列問題,給電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來了極大的隱患。本文以典型10kV配電網(wǎng)為例,首先從分布式電源的接入位置、數(shù)量、故障點(diǎn)位置、接入容量等因素出發(fā),考慮接入DG對配電網(wǎng)可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行定性分析,針對分析結(jié)果,提出一種針對含DG的配電網(wǎng)智能電流保護(hù)方案。關(guān)鍵字:分布式電源(DG);配電網(wǎng);三段式電流保護(hù);準(zhǔn)入容量IIAbstractABSTRACTEnergy is basis for the existence and development of human society. However, these years, with the accelerated development of our society, our need for energy is increasing greatly. To make matters worse, the primary energy is dying up and ecological environment is also destroyed. So, in response to the potential energy crisis and destroyed ecological environment, the Distributed Generation is predicted to play a quite important role in the power system because of its high efficiency, environmentalfriendly, and reliable during the adjustment of energy structure in many countries. So far, the distributed generation has been rapid developed around the world. However, with the interconnection of a large number of distributed generation to distribution network, it will have a profound impact on the protection of distribution systems. Most distribution systems especially rural systems are operated in a radial configuration supplied by one generation, and the protection of distribution systems are based on this configuration. The access of distributed generation, will greatly change the topology of the distribution network, and will make the power flow in multiple directions, which will deeply affect distribution network operating and controlling to make it more plex. The basis of the original protection design has changed, which makes original protection system no longer applicable or bring traditional protection system new problems, such as sensitivity decrease, mis operation and malfunction, which will bring great risks to power system safe and stable operation. therefore it is very necessary to analyse the influence of the distributed generation to the distribution network protection and propose coping strategies,which is of great significance for the application and development of distributed generation technologies.This paper establishes a typical 10kV distribution network, and based on this,it analyses how different location, capacity, quantity of distribution generation and fault location and other factors affect the traditional distribution network protection. And against the results, it proposes intelligent protection schemes in the light of the traditional distribution network including DG. The program is based on puter or munication to collect information between adjacent lines to achieve the identification of fault sections, then by mainly installing the direction elements and circuit breakers to cut off the fault sections. As a basis, considering more DGs interconnection, it needs to modify partial protection settings, and calculate the maximum capacity of DG allowed to interconnect to the distribution network. And finally it uses MATLAB to simulate and verify the feasibility. KEY WORDS: distributed generation。 3sectional current protection。目錄目 錄摘 要 IABSTRACT II目 錄 IV第一章 緒論 1 1 1 1 3 3 3 4 4第二章 分布式發(fā)電技術(shù)與配電網(wǎng)繼電保護(hù)介紹 5 5 5(PV) 5(wind power) 5 6(fuel cells) 6(microturbine) 6 分布式電源的準(zhǔn)入容量的定義 6 6 整定原則及特點(diǎn) 7第三章 分布式電源接入對傳統(tǒng)配電網(wǎng)電流保護(hù)的影響研究和分析 11 11 建立典型10kV配電網(wǎng) 11 參數(shù)設(shè)置 11 12 12 1數(shù)量和故障點(diǎn)位置對配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響分析 16(具體定性)分析 16 21 22. 22 23 23 30 32第四章 含DG配網(wǎng)智能電流保護(hù)方案研究與論證 33 33 33 33 方案優(yōu)勢分析說明 34 基于上述方案各母線處接入DG后準(zhǔn)入容量計算 35 母線C處接入DG的準(zhǔn)入容量的計算 35 母線A處接入DG的準(zhǔn)入容量的計算 36 母線B處接入DG的準(zhǔn)入容量的計算 36 仿真論證 37 總結(jié)分析 41第五章 結(jié)論與展望 42 42 42致 謝 44參考文獻(xiàn): 4