电力电子设备对直流配电网可靠性影响
基于MMC的柔性直流配电网故障定位及保护配置研究
基于MMC的柔性直流配电网故障定位及保护配置研究一、本文概述随着能源结构的转型和电力电子技术的快速发展，直流配电网，特别是基于模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter, MMC）的柔性直流配电网，逐渐成为未来智能电网的重要组成部分。
然而，与传统的交流配电网相比，直流配电网的故障特性和保护策略存在显著差异，这使得故障定位和保护配置面临诸多挑战。
因此，本文旨在深入研究基于MMC的柔性直流配电网的故障定位及保护配置问题，以提高电网的安全性和稳定性。
本文首先对柔性直流配电网的基本结构和工作原理进行介绍，重点阐述MMC的工作原理及其在直流配电网中的应用。
在此基础上，分析柔性直流配电网中可能出现的故障类型及其特性，包括线路故障、换流器故障等。
接着，本文深入探讨现有的故障定位方法，如行波法、阻抗法等，并分析其在柔性直流配电网中的适用性。
同时，针对柔性直流配电网的故障特性，研究适用于该系统的保护配置方案，包括过流保护、欠压保护等。
本文还将通过仿真实验和实际案例分析，对所提出的故障定位方法和保护配置方案进行验证。
通过仿真实验，模拟不同故障场景下电网的动态行为，评估故障定位方法的准确性和保护配置方案的有效性。
结合实际案例，分析故障发生的原因和处理过程，为实际工程应用提供参考。
本文旨在通过理论分析和实验研究，为基于MMC的柔性直流配电网的故障定位及保护配置提供有效的解决方案，为推动直流配电网技术的发展和应用提供理论支持和实践指导。
二、MMC技术及其在柔性直流配电网中的应用模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter，MMC）是一种新型的高压大功率电力电子变换技术，由德国学者R. Marquardt和A. Lesnicar于2002年首次提出。
MMC由多个结构相同、相互独立的子模块（Sub-Module，SM）级联而成，通过控制子模块的投入与切除，可以灵活地调节输出电压的幅值和极性，从而实现直流电网的灵活、高效、可靠运行。
分布式电源对配网继电保护的影响
电力电子• Power Electronics248 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】分布式电源 继电保护 重合闸当前阶段，分布式电源主要应用在配电网中，能够十分有效地提高供电系统的可靠性和稳定性，与此同时也能使配电网变为点状电源结构，直接与用户连接。
在电网中大规模应用分布式电源，必然会对配电网的安全稳定运行产生一定的影响，本文对分布式电源的影响进行了深入的研究和分析，并且提出了有针对性的解决方案和措施。
1 配电网继电保护的基本要求对于电力系统的继电保护，以下几点基本要求互相协调，互相制约，是整个电力系统能够在不同的环境下正常运行：1.1 选择性当电力系统发生故障时，只需要将故障元件从电力系统中排除出去，这样做可以保证停电的范围尽量控制在最小的范围内，其他的部分选择性是指电力系统发生故障时，保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，其他的部分仍然能够正常运行。
这种方式的优点是较为简单并且节省人力物力，通常情况下会被优先采用。
1.2 快速性为了能够保证用户在降低电压的情况下的时间尽可能短，并且降低故障部位的损坏程度，使受到影响的人群尽可能少，排除故障是应该做到尽可能地迅速、准确。
1.3 灵敏性灵敏性是对保护装置的要求，当其所保护区域出现短路时，不管短路点的形式、位置或者是系统的运行方式如何，保护装置都能够灵活反应，快速应对。
1.4 可靠性可靠性主要分为两方面，一是在保护区发生故障时，能够按规定采取保护措施，二是在保护区没有发生故障时，不会出现误判和误动作的情况。
2 分布式电源对继电保护带来的影响以往的配电网构造特点大多为放射性以及单电源性，配电网构造简单也方便后期的检分布式电源对配网继电保护的影响文/易世平修与维护工作，若配电网出现问题，因为加设了继电保护装置，也可以对问题进行及时有效的处理。
分布式电源接入对配电网的影响
The IEEE 34 Node model waschosento bediscussed how different factorscaninfluence the power quality.This article analyzesdistributed generation’sinfluenceto the distribution system of energy lost and voltage level.
毕业设计（论文）
题目分布式电源接入对
配电网的影响
2010年
分布式电源接入对配电网的影响
专业：电气工程及其自动化
摘要
分布式电源的接入使得配电系统从放射状无源网络变为分布有中小型电源的有源网络。带来了使单向流动的电流方向具有了不确定性等等问题，使得配电系统的控制和管理变得更加复杂。但同时，分布式电源又具有提高电网可靠性，绿色节能，等等优点，所以为更好的利用分布式电源为人类造福，我们必须对其进行研究与分析。
Keywords:distributed generation,distribution system,Newton-Laphsonmethod
第1章
1.1分布式电源及其特点
DG是指某些中小型发电装置靠近用户侧安装，它既可独立于公共电网直接为少量用户提供电能，也可将其接入配电网络，与公共电网一起共同为用户提供电能【1】。它是以资源和环境效益最大化、以能源利用效率最优化确定方式和容量的新型能源系统。
直流配电系统关键技术及应用
直流配电系统关键技术及应用摘要：伴随着半导体技术及电力电子技术的发展，直流配电系统以其能高效、可靠接入直流负荷、分布式能源发电和储能单元等技术优势，逐渐成为各国的研究热点。
直流配电系统可以通过直流网架将大量分布式电源和储能系统互联起来，直接为直流负荷供电，也可以通过电力电子换流装置，接入交流负荷、分布式电源和交流电网。
作为一种新兴的供用电形式，能更加高效地消纳光伏、风电等分布式可再生能源，实现集中式或分布式能源生产、消耗、转换等单元互联，提高可再生能源的稳定性和消纳量。
关键词：直流配电系统；关键技术；应用要点引言从现状来看，直流配电系统正在受到更多的关注，这是由于此种类型的配电系统在根本上符合了生态住宅的宗旨与目标，因此构成了全新的配电技术。
在新时期的配电系统中，继电保护应当属于核心性与关键性的技术。
然而截至目前，与继电保护有关的各项技术措施仍处在探究中。
受到城市化的影响，现阶段各地都在致力于构建智能电网，因此也体现了直流配电系统的价值所在。
1直流配电系统现状1.1选择合适的接地方式配电系统如果要实现自身的顺利运行，关键在于优化接地保护。
因此可见，故障电流与接地保护之间具备直接性的联系，与之相应的保护方案也体现为多样化的特征。
在遇到故障时，瞬时状态下的接触电压与接地电压都会变得相对很高，甚至超出了最大限度内的允许值。
除此以外，故障如果发生在交流侧的特定位置上，那么很有可能威胁到整个系统的正常运转，同时也将破坏换流器。
为了改进现状，应当将其改造为自动式的导体接地，以便于消除潜在的安全隐患。
在必要的时候，还可以把隔离变压器安装在负载网络或者直流系统的中间位置上。
1.2运用直流断路器在配电保护中，直流断路器应当构成其中的关键性装置，这是由于直流断路器是否能够保持正常运行直接关系着整个系统的效能。
然而相比来看，直流电流本身并不涉及到过零点，因此也产生了相对较大的灭弧难度。
受到上述状况的影响，直流断路器迄今为止仍然很难推广运用。
分布式电源对配电网继电保护影响
分布式电源对配电网继电保护的影响研究摘要：分布式电源作为一种高效、可靠、经济的发电方式，近年来得到了国内外的广泛关注。
分布式电源的快速发展给传统的电力系统注入了新的活力，同时也带来了新的挑战。
多数的配电网尤其是农村配电网其结构为单电源、放射状，配电网的继电保护是以此结构为基础设计运行的。
分布式电源的接入使配电网的结构发生了很大的变化，配电网的潮流分布和短路电流分布也将随之改变，因而也将影响配电网继电保护装置的正常运行。
关键词：分布式电源；配电网；继电保护；并网保护；准入容量；1dg 的定义分布式电源本身并不是一种全新的形式，我国早期的小火电、小热电以及在重要的行业和场所，用户为了增强供电的可靠性自己安装的电源设备都属于分布式电源。
尽管如此，学术界对 dg 的定义仍然存在争议。
国际大电网委员会(cigre)把dg 定义为：最大容量为 50～100mw、通常联接于配电网络并且不受统一调度和控制的发电机组。
根据这一定义，接入输电系统的含上百台风电机组的大规模风电场就不在 dg 之列。
ieee 定义的 dg 是小容量的、可以在电力系统任意位置并网的发电机。
另外还有很多学者对 dg 给出了自己的定义。
dg 的定义很多，总体而言主要基于两个标准：容量和并网的电压等级。
对 dg 的额定容量，ieee、epri 和 cigre 等国际组织都曾撰写过报告对其进行说明，但是三者之间没有取得一致意见，如 ieee定义的 dg 容量范围≤10mw，epri 定义的 dg 容量范围在几 kw～50mw 之间，cigre 给出的 dg 容量范围≤50～100mw[7]。
从 dg 并网的电压等级考虑，国际上大多数学者认为 dg 包括联接到配电系统和安装在负荷附近联接到输电系统的发电机组。
2 dg 的种类和特点在不同的研究领域，dg 有不同的分类方式。
一般可以根据 dg 的技术类型、所使用的一次能源和电力系统的接口技术进行分类。
特高压直流对交直流并联电网供电可靠性影响
特高压直流对交直流并联电网供电可靠性影响特高压直流系统有着不同的运行状态，由此引发的电网安全问题也是千差万别，如何在这样的情况下研究特高压直流系统对于电网可靠性的影响，是很值得研究的话题。
文章就是从这个角度出发，积极探析此方面的问题。
标签：特高压直流并联电网电网供电供电可靠性特高压直流系统是现阶段电力工程中投运比较普遍的一种系统，其允许的距离比较远，容量大，运作效率高，是不可或缺的重要环节。
但是，由于负荷量的不断增加，其对于电网供电的可靠性造成了一定的影响，因此我们有必要积极探析特高压直流对交直流并联电网供电可靠性的影响问题。
一，特高压直流对于电网安全可靠性造成影响的表现方式一般情况下，特高压直流对于电网安全稳定性造成影响，主要是以以下两个方式来展现的。
其一，交流系统故障，可能使得直流系统难以运行，从而使得电网安全运行受阻；其二，直流系统本身故障，可能使得大容量功率转移到交流通道中去，从而使得电网安全稳定性受到负面影响。
总体来讲，特高压直流对于电网安全稳定的影响，就表现在以下两个方面。
二，探析特高压直流系统对于电网影响因素实际上，电力工程中的特高压直流系统会使用两组12脉动换流器接线方式，结构比较复杂，运行方式多样化，而且每组12脉动换流器能够独自运行，有着比较多的运行方式。
我们知道特高压系统传输功率相对比较大，低功率运行方式往往会出现较大的功率缺额。
在这样的情况下，我们倾向于从输电能力和电网静态电压稳定性的两个角度去进行可靠性分析。
2.1电网输电能力方面从电网输电能力方面构建指标体系，可以明确在安全运行状态下电网能够给予的最大电能输送能力。
在特高压直流系统承担较大容量的時候，降额运行会出现功率的转移，对于交流通道来讲，无疑加大了其压力，超过了其额定限度。
这样的矛盾会在交流电网输电线路停运情况下表现得更为突出，此时停电问题将大范围出现。
对于我们来讲，应该在交流电网有能力补充功率缺口的情况下，使得电网输电能力大于负荷需求量，以保证供电的可靠性。
分布式电源接入对配电网影响及策略研究
分布式电源接入对配电网影响及策略研究一、引言随着清洁能源的快速发展和能源转型的需求，分布式电源作为一种新兴的电力供给方式，正在逐渐成为能源行业的热点。
分布式电源接入配电网不仅可以提高电网的容量和可靠性，还可以减少电力输送损耗，实现资源共享和低碳环保等目标。
因此，研究分布式电源接入对配电网的影响及相应的策略具有重要的理论和实践意义。
二、分布式电源接入对配电网的影响1.电网供电可靠性提高：分布式电源接入后，电网的供电点变得更加丰富和分散，减少了供电单一节点失效造成的故障范围，从而提高了供电可靠性。
2.电网容量增加：分布式电源的接入可以使配电网的传输容量增加，提高了电网的承载能力，在高负荷时期能够更好地保障供电质量。
3.输电损耗降低：传统的中央发电方式需要输送电力到远距离使用地点，存在较大的输电损耗。
而分布式电源接入配电网后，能够减少输电过程中的损耗，提高电能利用效率。
4.节约建设成本：传统的大型发电站需要进行大规模的建设与投资，而分布式电源具有灵活性和可扩展性，可以根据实际需求分布布设，从而节约了建设成本。
三、配电网改造策略1.网络规划优化：为了更好地接纳分布式电源，配电网的规划需要进行调整和优化。
需要对配电站的位置、容量和布局进行评估和调整，以适应分布式电源的接入需求。
2.储能技术应用：分布式电源接入配电网后，由于其不稳定性和波动性较高，可能会对配电网造成一定的影响。
因此，引入储能技术可以平衡供需之间的差异，提高电网的稳定性和可靠性。
3.智能微网建设：智能微网是一种能够独立运行的小型电力系统，可以实现局部供电和互联互通。
通过建设智能微网，可以实现分布式电源的自动接入和管理，提高能源的局部利用效率。
4.法规政策支持：为了鼓励分布式电源接入配电网，需要制定相关的法规政策支持措施。
包括给予分布式发电的减税优惠、补贴政策和购电优惠等，以推动分布式电源行业的发展。
四、结论分布式电源接入对配电网具有积极的影响，可以提高电网的供电可靠性、传输容量和能源利用效率，减少电力输送损耗，节约建设成本。
交直流配电网可靠性对比_曾嘉思
DC/DC
DC/DC
方向，本文选择了常用的“手拉手”环状交流配电
DC/AC
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曾嘉思等：交直流配电网可靠性对比
Vol. 38 No. 9
件的大量详细信息，包括元件所有组成部件的应力 分析模型，适用于元件的设计研发后期。而 PCRP 只需要考虑元件中部件的数量和质量水平，以及元 件所处的外部环境，适用于设计研究的早期。现阶 段，采用 PCRP 对直流变压器和直流断路器进行可 靠性预测更为合理。其故障率计算模型为
1 交直流配电网络选择与设计
现今，国内中压交流配电网虽然存在多种拓扑 结构，但针对供电可靠性要求较高的城市配网，多 采用环网设计、开环运行的“手拉手”拓扑结构[7]。 选择这一拓扑结构作为本文的研究对象， 参照 IEEE RBTS Bus5[8]，设计交流配电网络如图 1 所示。
2 配电网关键元件可靠性建模
2.1 元件的可靠性建模方法 元件的可靠性参数是交、直流配电网可靠性评 价的基础，主要包括元件的年故障率(次/a)、平均 故障修复时间 r(h)，可以通过如下 2 种方式获得：
Fig. 1 图 1 交流配电网拓扑结构 AC distribution network structure
1）对于已经标准化生产，有成熟工程应用的 元件，通过长时间的故障数据统计即可获得元件的 可靠性参数，如交流变压器等大多数交流元件。 2）对于尚处于设计研发阶段，未投入工程应 用或工程应用时间较短的元件，它的可靠性参数可 以借鉴结构功能相近的同类元件的可靠性统计数 据，或者根据组成部件和拓扑结构进行合理预测。 如 VSC 换流站的可靠性参数可以借鉴已经有成熟 工程应用的高压直流输电系统中换流站的可靠性 统计数据，而中压等级的直流变压器和直流断路器 现阶段尚处于设计研发阶段，只能参照设计结构进 行可靠性建模，预测可靠性参数。 美国军用手册 MIL-HDBK-217F[11]常用于电子 元件的可靠性预测。手册中主要提供了 2 种可靠性 预测方法： 部件应力法(parts press analysis reliability prediction method，PARP)和部件计数法(parts count reliability prediction method，PCRP)。PARP 需要元