基于双斜率电流差动保护的直流微电网保护策略研究

摘要

直流微电网凭借其自身的优势受到国内外科研人员的广泛关注。然而微电网与传统电网存在较大的差异，导致传统的电力系统继电保护方法并不能完全适用于微电网。继电保护是保证电网安全运行的重要技术之一，本课题针对直流微电网的保护策略开展探索和研究。
　　首先，本文分析了直流微电网的运行特点，并提出了基于双斜率电流差动保护的故障检测方法。传统的电流差动保护需要同时考虑区内故障时的动作灵敏度和区外故障时的保护可靠性，其制动系数不能设置太低，因此对于区内高阻故障的灵敏度较低。为此，本文对传统的电流差动保护进行了改进，提出了双斜率电流差动保护方法，在不改变差动保护原有性能的情况下增加其对区内高阻故障的灵敏度，提高了系统的供电能力。
　　随后，本文提出了以重合闸为手段的故障网络修复策略。为避免出现重合闸于永久性故障而引起系统受到二次伤害的情况，本文提出在重合闸前先对故障类型进行判断，区分瞬时性故障和永久性故障，有选择性地开放重合闸，增加了重合闸的成功率和系统的可靠性。
　　最后，针对本文提出的保护方案进行了基于PSCAD/EMTDC软件的仿真实验，搭建了基于DSP控制的低压实验室直流微电网平台，仿真和实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景和意义

1．2 直流微电网的研究现状

1．3 直流微电网继电保护的研究现状

1．3．1 基于时间延时的保护配置

1．3．2 基于通讯的保护配置

1．3．3 其它的协调保护方法

1．4 课题的主要工作内容

第二章 直流微电网的系统结构分析

2．1 直流微电网的网络结构方式

2．1．1 辐射型网络

2．1．2 闭环型网络

2．2 直流微电网的供电方式

2．3 直流微电网的接地方式

2．4 直流微电网的故障类型

2．5 直流微电网的故障特性分析

2．6 本章小结

第三章 直流微电网保护方案配置

3．1 多电源直流微电网的故障检测

3．1．1 双斜率电流差动保护

3．1．2 反时限过流保护

3．2 直流微电网的系统自修复策略

3．3 本章小结

第四章 仿真与实验验证

4．1 系统仿真实验

4．2 实验平台搭建

4．2．1 实验主电路设计

4．2．2 直流断路器及驱动模块设计

4．2．3 信号采集模块设计

4．2．4 故障探测模块设计

4．3 实验结果与分析

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 工作总结

5．2 工作展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢