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含微电网的配电系统中电压暂降检测与定位研究

康军胜  
【摘要】:微电网中分布式电源的大量开发与就地并网在降低线路损耗、提高能源利用效率、供电可靠性、以及实现低碳经济等方面具有很大的优势。随着微电网中大量DG的接入,使得配电网从传统的放射状形式结构逐渐成为了多电源的共存的复杂网络结构的有源配电网,传统配电网络中的潮流分布也相应的产生较大改变,同时会对配电网运行的稳定与安全产生极为严重的威胁,此外新的网络拓扑结构和特性还对现有的一些故障定位方法产生了很大的影响,使其定位不准确甚至失效。目前,对含微电网配电系统中的电压暂降特征参数的检测和电压暂降源的定位还未有切实可行和有效的方法。准确快速地对含微电网的配电系统中的电压暂降特征参数的检测和电压暂降源的定位对改善电网电能质量、提高供电可靠性及加速电力市场化程度具有极其重要的意义。本文从机理上分析微电网中大量DG接入时对该配电网产生的影响,在不考虑微电网的孤岛和并网运行前提下,对微电网中DG接入时的容量大小、接入位置、功率因数大小以及DG本身的并网特性这几种情况下对该配网系统中各节点的电压情况进行详细分析并仿真,从而为进一步进行暂降源的定位做好准备。在分析αβ-dq变换进行单相电压暂降特征量检测方法的基础上,总结各实现离散序列求导方法的优劣。提出动态预测算法与差分求导法相结合的方法,并构建形态学滤波器进行低通滤波,避免了原求导法在扰动起止时刻产生的“毛刺”现象,改进的检测方法能够即时、准确地将电压暂降发生的起止时间、暂降幅值和相角变化检测出以及具有更好的动态响应特性。改进了应用集合运算的暂降源定位方法,并且该方法适用于新形势下DG接入微电网配电网中暂降源的定位,并简化原方法的运算,通过算例仿真验证了该方法在故障点信息出错或缺失情况下的容错性和有效性。在确定电压暂降故障源所在区段后,采用电压暂降特征信息的故障定位方法得到故障源与母线间的距离长度,实现故障点的定位。最后通过算例仿真进行验证和分析,证明了该方法的准确性。


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