微网内部故障特征分析及保护研究

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1、上海交通大学硕士学位论文微网内部故障特征分析及保护研究硕士研究生：陈旸学号：1110319066导师：胡炎申请学位：学术硕士学科：电气工程所在单位：电子信息与电气工程学院答辩日期：2014年1月20号授予学位单位：上海交通大学万方数据DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterRESEARCHONFAULTCHARACTERISTICSANDPROTECTIONSCHEMEFORFAULTSOFTHEMI

2、CROGRIDCandidate：YangChenStudentID:1110319066Supervisor：YanHuAssistantSupervisor:AcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringSchoolofElectronicinformationandAffiliation：ElectricalEngineeringDateofDefence：January20.2014D

3、egree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity万方数据万方数据万方数据万方数据上海交通大学硕士学位论文微网内部故障特征分析及保护研究摘要微电网将储能设备、微型电源、负荷以及保护与控制装置整合在一起，构成一个可控单一的配电网单元。微电网可以实现大规模接入分布式能源和提高供电可靠性，以及可再生能源的有效利用。微电源通常采用逆变器型并网接口，在微网发生故障时，逆变器中的过电流饱和模块将限制微电源输出的短路电流，同时微电源并网位置灵活，当并网

4、运行时，微电网内潮流可能会双向流动，这些因素导致了以短路电流幅值为判据的传统配电网保护难以在微网中适用。因此对微电网故障特性及其保护的研究变得很有必要。针对微网运行方式多变、分布式电源控制方式复杂及投切频繁等特点，本文在研究了微网内部线路故障特性的基础上，提出一种针对微网内部线路的保护方案，该保护由基于突变量方向的纵联保护作为主保护；由距离保护III段、零序电流保护相配合构成后备保护，主保护方案通过采用合理的启动判据，并加入补偿电压和弱馈保护逻辑，实现了保护在微网不同故障条件下有选择性的可靠动作。

5、仿真结果表明，在不同的微网运行方式、DG控制方式、过渡电阻、故障类型以及伴随DG投切等情况下，保护均能正确动作。后备保护方案结合了距离保护III段和零序电流保护的特点，仿真结果表明，该后备保护方案具有较强的抗过渡电阻能力，能适应微网运行方式和DG控制方式的变化。关键词：微电网；突变量方向；线路纵联保护；距离保护III段；零序电流保护IV万方数据上海交通大学硕士学位论文RESEARCHONFAULTCHARACTERISTICSANDPROTECTIONSCHEMEFORFAULTSOFTHEMIC

6、ROGRIDABSTRACTMicrogridintegratesenergystoragedevices,micro-sources,load,protectionrelaysandcontroltogethertoformasinglecontrolleddistributionnetworkunit.Microgridcanachievehighpenetrationoflarge-scaledistributedandrenewablegenerators,improvepowersupp

7、lyreliability,andmakeefficientutilizationofallkindsofenergy.Theinterfacesofmicro-sourcesarecommonlyelectronicinverter.Whenfailureoccurswithinthenetwork,themicro-sourceoutputshort-circuitcurrentwillbelimitedbytheover-currentsaturationmoduleininverter.M

8、eanwhile,astheaccesslocationofmicro-sourcesisflexibility,powerflowswithinthenetworkcanstartinthisdouble-endedpowerflowsituationwhenMicrogridconnectedtopowersystem.Thesefactorsresultinthatthetraditionaldistributionnetworkprotectionwithamplitude