光伏微電網(wǎng)故障特性和保護控制研究.pdf

1、微電網(wǎng)及其保護控制是目前智能電網(wǎng)的重要研究方向，也是未來電力系統(tǒng)中重要的組成部分。隨著全球能源危機的逐步加重，光伏發(fā)電由于具有光照資源豐富、不受地域限制、安全和無污染等特點而越來越受到人們的重視。以微電網(wǎng)形式接入公共電網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，對于公共電網(wǎng)的沖擊和影響小，利于提高可再生能源的利用率。
　　論文以光伏發(fā)電、微電網(wǎng)、光伏建筑一體化（Building Integrated Photo Voltaic,BIPV）應用為研究背

2、景，研究光伏微電網(wǎng)出現(xiàn)內(nèi)、外部故障時的故障特性及其保護控制策略，主要內(nèi)容包括以下兩個方面：
　　第一，當外部公共電網(wǎng)發(fā)生故障時，微電網(wǎng)的電源特性改變了公共電網(wǎng)單電源、輻射型、單向潮流的特性，從而對公共電網(wǎng)原有的繼電保護造成了影響；并且外部故障時微電網(wǎng)所產(chǎn)生的逆功率會對連接公共電網(wǎng)的機器設備造成損壞，嚴重時甚至危害故障檢修人員的人身安全；
　　第二，當微電網(wǎng)發(fā)生內(nèi)部故障時，微電網(wǎng)在不同的運行模式下、光伏微電源在不同的控制方式下

3、都會表現(xiàn)出不同的故障特性，常規(guī)的電流保護基于大故障電流動作，因此不再適用于微電網(wǎng)內(nèi)部故障。
　　針對微電網(wǎng)外部故障，本文提出了一種防逆流保護控制方法，通過采集、比較光伏功率和負載功率大小，結合儲能裝置電量、以及微電網(wǎng)運行模式等狀態(tài)量，運用雙閾值判定方法，合理地進行微電網(wǎng)能量管理，從而實現(xiàn)光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的防逆流控制。同時，在此基礎上針對目前國家實行的余電上網(wǎng)政策，提出了相應的改進方案，即在不切除分布式電源的前提下，通過投入額外負載將

4、多余電力出售給公共電網(wǎng)，從而在避免對公共電網(wǎng)造成影響的同時，最大化地利用可再生能源、清潔能源發(fā)電。論文采用Matlab/Simulink軟件對上述防逆流控制方法進行仿真驗證，并設計搭建了防逆流硬件測試平臺，實驗驗證了本文的防逆流控制方法。
　　針對微電網(wǎng)內(nèi)部故障，論文對距離保護進行了改進，通過實時改變整定阻抗值，以抵消光伏電源提供的電流對測量阻抗值的影響，使其能夠適用于微電網(wǎng)的不同運行模式。采用Matlab/Simulink仿真，