微电网故障暂态特性及集成保护

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1、微电网故障暂态特性及集成保护ResearchonMicro-gridFaultTransientCharacteristicsandIntegratedProtection领域：电气工程作者姓名：张慧颖指导教师：李斌副教授企业导师：张群华高级工程师天津大学电气与自动化工程学院二零一四年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我

2、一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要目前，各国纷纷开始研究高效的、可靠的分布式发电技术

3、。微电网就是在分布式发电基础上形成的一种新型的供电方式，但是随着分布式电源的接入，改变了传统意义上的潮流特性和故障特性，又给大电网的运行与维护提出了许多新的挑战。本文主要研究了微电网的故障暂态特性，研究重点集中于逆变型分布式电源故障暂态特征。逆变型分布式电源通过电力电子装置接入电网，在其并网运行过程中，当电力系统出现扰动，逆变电源将由先前的稳定运行状态经过一系列调整回复到原有稳定状态或者过渡到新的稳定状态。先后两个稳定状态之间的调整过程称之为故障暂态过程。并网逆变电源在故障暂态过程中受控于自身控制器，为了研究控制策略对

4、并网逆变型分布式电源故障暂态特征的影响，首先建立了能够反映逆变器控制策略的逆变型分布式电源的详细模型；在此基础上，详细分析了控制器控制参数对逆变型分布式电源暂态响应的影响；针对对称性故障和非对称性故障情况，对逆变型分布式电源的故障暂态特征进行深入的分析。针对分布式电源多点接入的配电系统而形成的微电网，提出了一种基于暂态极性保护原理的集成保护新方案。暂态极性比较保护是运用小波变换提取故障暂态高频信号的某一频段信息作为故障判断的依据，通过比较暂态高频信号的极性，迅速准确判断出故障位置。将暂态极性比较保护原理应用于微电网集成

5、保护方案中，以母线作为载体构建集成保护单元，利用本地故障信息和相邻保护单元故障信息对母线各出线以及线路两端信号的极性进行比较，从而对母线故障和线路故障进行判断。与此同时集成网络保护单元提取多点信息，对整体区域暂态信号极性进行综合比较，实现对故障的快速定位与隔离，为本地保护提供后备保护。关键词：微电网，故障暂态，暂态极性比较保护，集成保护ABSTRACTNowadays,theresearchondistributedgenerationseemstobeefficientanddependable.Themicro-g

6、ridisoneofmethodwhichbasedondistributedgeneration.However,thereseemtohavenewchallengesintheoperationofthegridsincetheintroductionofdistributedgeneration.Thispaperdoesanin-depthanalysisanddiscussionaboutthefaulttransientcharacteristicsofMicro-gridwhichfocusesofth

7、efaultresponseoftheInverter-baseddistributedgenerators(IBDG).IBDGareintegratedintodistributionnetworkthroughpowerelectronicdevices.Intheprocessofparalleloperation,whenthepowersystemdisturbancesoccur,IBDGwilladjustthemselvesthroughaseriesofoperationtoreturntotheo

8、riginalstateortransittoanewstablestate.Adjustmentprocessbetweentwostablestatesiscalledfaulttransientprocess.IBDGiscontrolledbyitsowncontrollerinthetransientprocess.In