基于广域保护的光伏并网的配电网保护方案

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2、位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究■工作所取得的成果。尽我所知，除文中己经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体臣经发表的研究成果，也不包含其他己申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。：学位论文作者签名指导教师签葦：球Ｊ日期：日期：西华大学学位论文版权使巧授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，在校攻读学位期间论

3、文王作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，西华大学可！＾义将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｌ义采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）学位论文作者签名：指导教师签名啸曰期：＾曰期：ClassifiedIndex:kkkkkkkkkkkkkkkkkUDC:kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkXihuaUniversityMasterDegreeDissertationD

4、istributionNetworkProtectionforPVConnectedBasedonWideAreaProtectionCandidate:TianGuoMajor:ElectricalEngineeringStudentID:212012085207002Supervisor:Prof.HuangXiaoliMarch,2015西华大学硕士学位论文摘要在全球化石燃料资源不断匮乏、环境污染日益严重的背景下，随着我国智能电网的建设和国家相关政策扶植力度的不断加大，光伏以其可再生和清洁安全的优势受到广泛重视。光伏并网虽然能够缓解供电紧张

5、的压力，符合电力行业的节能环保目标，但是却改变了配电网的单电源结构，常规的继电保护装置将不能可靠动作。因此，为避免对配电网造成的不利影响，使光伏并网能够在我国顺利推广，寻找适用于光伏并网的配电网保护方案是十分必要的。本文首先概述了光伏发电系统的分类及主要构成，在Matlab/Simulink仿真软件中建立了光伏发电系统，仿真验证了光伏电池在外界环境变化下的光伏特性和电导增量算法的最大功率跟踪效果；然后介绍了配电网中常规的继电保护装置，运用Matlab/Simulink仿真软件建立了含光伏并网的10kv配电网模型，研究了光伏并网对三段式电流保护的影

6、响，对比了光伏并网前后电网中短路电流仿真波形的变化，并仿真了光伏并网的短路电流和主保护整定值之间的关系，仿真结果表明光伏并网后的三段式电流保护受到故障位置和并网容量的影响，不能可靠动作。接下来本文设计了适用于含光伏并网配电网的广域保护方案。阐述了广域保护的通信系统，以及广域保护方案的基本构架和整体流程，分析了广域决策系统和智能电子设备（IED）的功能，改进了矩阵保护算法，并以含光伏并网的典型配电网作为算例验证了方案的有效性。该方案简化了矩阵算法，采用了对中间节点和边缘节点统一修订的方法，减小了计算量，但是算法不具有容错性能。最后本文考虑了保护系统

7、的容错性能，设计了基于图论的广域保护方案。介绍了图论的基本知识，结合图论定义了电气元件的表示方法和IED联络组的分组方法，阐述了配电网可能出现的异常情况，分析了互联组和后备互联组中故障电流的关系，得出了故障定位的判据，并以IEEE33节点的配电网作为算例验证了方案的正确性。该方案的保护算法原理简单，具有容错性，提高了保护系统的可靠性。关键词：光伏并网；电流保护；故障定位；矩阵算法；图论I基于广域保护的光伏并网的配电网保护方案AbstractInthebackgroundoffossilfuelresourcesshortageandenviron

8、mentpollutionincreasingly,withtheestablishmentofalternatinganddirect