光伏发电建模及对配网保护影响分析

【摘要】：随着能源紧缺和电力结构的调整,分布式发电与大电网相结合的供电方式被认为是提高系统安全性、可靠性和灵活性的新能源发电主要方法。因为容量的限制,所以分布式电源一般接入辐射式配网中,它的引入使得配网由单电源供电变为多电源供电的复杂网络,改变了配电网的潮流以及故障时候短路电流的大小、方向及分布,对系统原有保护与自动装置产生不利影响。分布式电源的影响随着类型、容量与接入位置的不同而改变。本文以天津滨海新区接入的光伏发电为例,在建立光伏发电模型的基础上,分析其对不同位置线路和自动装置的影响。 在光伏模型搭建方面:通过研究光伏电池输出功率与电压电流关系特性,提出运用粒子群优化BP神经网络的方法来解决光伏能量转换的关键问题——最大功率跟踪控制。在光伏并网逆变控制部分,采用PQ控制策略实现直流和交流的转化。最后通过Digsilent仿真软件建立光伏发电并网模型和其所接入配网系统模型。 在对保护影响方面:根据馈线与光伏电源的位置关系,定量的分析分布式电源的注增和分流作用,计算不同线路电流保护灵敏度的变化,研究配网馈线保护可能出现的拒动和误动等问题。 在对自动装置影响方面:根据光伏电源接入位置的不同,研究其对FTU自动装置故障判定和故障定位的影响。并且在理论上分析了光伏发电对重合器配合的影响。 【关键词】：光伏发电 神经网络 继电保护 FTU
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM615;TM77
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 光伏研究背景及特点7-8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.3 课题研究的意义10-11
• 1.4 本文主要工作11-12
• 第二章 PV对配电网影响理论分析12-19
• 2.1 对电流保护影响分析12-14
• 2.2 对FTU自动装置影响分析14-17
• 2.3 对重合器配合的影响分析17-18
• 2.4 小结18-19
• 第三章 光伏并网系统模型19-37
• 3.1 太阳能电池板模型19-22
• 3.2 最大功率跟踪控制22-31
• 3.2.1 光伏电池板I-V特性22-23
• 3.2.2 牛顿迭代法23-27
• 3.2.3 粒子群优化BP神经网络法27-31
• 3.3 并网升压系统模型搭建31-35
• 3.3.1 PWM逆变器控制模型31-34
• 3.3.2 隔离升压变压器模型34-35
• 3.4 Digsilent光伏并网模型35-36
• 3.5 小结36-37
• 第四章 PV对配电网影响实例分析37-55
• 4.1 天津PV配网系统结构参数37-43
• 4.1.1 配网系统接线方式37-40
• 4.1.2 保护配置及整定40-43
• 4.2 PV对配电网保护影响实例分析43-49
• 4.2.1 对相邻支路保护的影响44-46
• 4.2.2 对本支路保护的影响46-49
• 4.3 对FTU自动装置影响实例分析49-53
• 4.4 小结53-55
• 第五章 总结与展望55-57
• 5.1 总结55-56
• 5.2 展望56-57
• 参考文献57-60
• 发表论文和参加科研情况说明60-61
• 致谢61

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