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中低压配电网新型中性点接地方式研究

胡文广  
【摘要】:配电网中性点接地方式问题是影响电力系统安全稳定可靠运行的重要问题之一,随着近些年的经济飞速发展,用电需求随之跳跃式增长,配电网络结构发生变化,城区配电网络采用的电缆输电线逐渐增多,使得接地电容电流增大。然而传统的中性点接地方式在发生故障时,出现了种种不能忽视的问题,因此如何根据具体的环境选择合适的中性点接地方式,并在电网运行时发生故障时及时选出故障线路进行处理对城市安全稳定的供电,生产生活质量保障有着十分重要的意义。本文基于电磁暂态仿真软件ATP(The Alternative Transiernts Program)-EMTP(ElectroMagnetic Transient Program)建立了不同中性点接地方式下的不同单相接地故障仿真模型。投入一种弧长控制论的综合Mayr与Cassie的电弧模型模拟不同类型接地故障,考虑接地故障点的接地过渡电阻、配电网络结构、终端用电负荷等因素的影响,从而提出一种中低压配电网新型接地方式,研究了此中性点装置投入对电力系统的影响。为建设自动化配电网络,基础配电网升级改造,本论文开展的主要工作如下:1)阐述了电力系统中性点接地方式的背景及意义,从配电网接地故障电弧模型、故障选线及电力系统中性点接地三方面,介绍了中低压配电网中性点接地问题的研究现状。2)基于ATP-EMTP仿真软件建立一种基于Mayr与Cassie理论的电弧模型,利用弧长参数控制模拟不同形式下的接地故障。仿真结果与传统Mayr电弧模型与Cassie电弧模型进行比较,验证了该电弧模准确性与灵活性。3)对配电网络单相接地故障原理进行分析,通过建立不同接地方式、不同输电网络情况、不同接地故障的仿真模型,并进行仿真验证,分析出现有各传统中性点接地方式的特点,进而提出一种新型柔性中性点接地方式,并通过仿真验证其抑制故障电流与过电压的优势。4)根据南昌市某年配电网故障统计数据,进行总结分析,建立了一种基于模糊评价—层次分析法的Fuzzy-AHP模型,通过对不同中性点接地方式的分析,建立相应的安全评价指标域,进行中性点接地方式最优选择,结合算例验证了该选择方法的合理性与可操作性。


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