关键字 |
| 故障电流,微型智能电网",工作机会,超导故障电流限制器(拓扑结构),风力农场。 |
我的介绍。 |
| 智能电网是未来电网的术语whichintegrates现代通信技术andrenewable能源资源为21世纪国家电网公司为了提供清洁电力,比conventionalpower系统可靠、发泡和响应。智能电网是基于电网网络的原则ofdecentralization smallergrids(微型电网)在分布式发电来源(做)连接,由于这些集成一个关键问题是过度增加故障currentdue做微电网内的存在[1],传统保护装置安装protectionof过度故障电流在电力系统中,主要是在高压变电站级断路器跳闸的过电流保护relaywhich响应时间延迟导致powersystem通过最初的故障电流峰值[2]。但是,拓扑结构是一种新型的技术,已经thecapability淬火故障电流立即就asfault电流超过拓扑结构的限流thresholdlevel [3]。拓扑结构实现这个函数通过失去itssuperconductivity和生成阻抗为例。拓扑结构不仅抑制振幅offault电流也提高暂态稳定权力系统[4]。到目前为止,有一些研究activitiesdiscussing智能电网的故障电流问题[5],[6]。但向微电网拓扑结构的适用性是notfound呢。因此,为了解决这个问题ofincreasing故障电流在电力系统havingmultiple微电网通过拓扑技术主要关注的是这个工作。利用拓扑结构在电力系统提供最有效的方式来限制故障电流和结果琐屑的储蓄从没有利用高capacitycircuit断路器。 |
| 与超导故障电流限制器(拓扑结构)利用超导材料限制当前直接或提供一个直流偏置电流影响asaturable铁芯的磁化水平。被许多拓扑结构设计概念被评估为商业预期,提高超导材料在过去20年里推动了技术[4]。恰当的例子,发现高温超导(高温超导)在1986年大幅提高了潜在的许多超导设备的经济运行。Thisgrowth是由于高温带敏感材料的功能操作4 k附近温度大约70 kinstead所需的常规超导体[10]。优势是thatrefrigeration开销操作在更高的温度大约是20倍lesscostly方面的初始资本成本、运营成本和维护成本。 |
二世。仿真设置 |
| Matlab / Simulink / SimPowerSystem被选来设计和实现拓扑结构模型。模型/ SimpowerSystem当代仿真软件的优势(如EMTP、PSPICE软件)由于其开放架构,一个功能强大的图形用户界面(GUI)和通用的分析和图形工具。控制系统设计的Matlab / Simulink仿真可以直接与SimPowerSystemmodels集成。一个完整的智能电网电网包括生成、传输和分布与风电场模型也实现。 |
| 答:电力系统的设计 |
| 新开发的微电网模型是由集成设计10 MVA风电场的分销网络。两个多的风电场与电力系统的电力系统模型分析与多能源。100伏安电力系统由一个传统的植物,通过三相同步电机连接connectedwith 200公里154千伏分布参数通过升压变压器transmissionline TR1。在变电站(TR2),从154年kVto 22.9 kV电压下台。大功率工业负载(6 MW)和低功率domesticloads (1 MW)正在由独立的分销网络。风电场是直接连接与分支(B1)通过变压器古墓和providingpower国内负载连接到分发线。五10 MVA风电场iscombination定速感应式风力涡轮机eachhaving 2伏安的评级。错的时候,国内loadis提供3 MVA的2.7 MVA是由风力发电场提供。四个潜在位置等拓扑结构安装标记位置1作为变电站,位置2分支网络和Location3风电场与电网的集成点和Location4风电场。一般来说,传统的故障电流protectiondevices位于位置1和位置2。The output current of wind farm the output of Transformer3 in Fig. 1 for various FCL locations have been measured and analyzed inSection III for determining the optimum location of SFCL in amicro grid. |
| b .电阻拓扑结构模型 |
| 三相电阻型拓扑结构建模考虑电阻的四个基本参数拓扑结构[9]。这些参数及其选择的值有:1)过渡或响应时间= 2毫秒,2)0.01欧姆,20欧姆之间的阻抗,3)触发电流= 550和4)恢复时间= 10毫秒。它的工作电压是22.9 kV。图2显示了拓扑结构模型在仿真软件开发/ SimPowerSystem。拓扑结构模型解释了如下工作。首先,SFCLmodel计算传递电流的均方根值与特征thencompares表[1]。第二,如果一个passingcurrent比触发电流大,拓扑结构resistanceincreases pre-definedresponse最大阻抗水平。当当前水平比thetriggering摔倒时,当前值系统等到经济复苏时间和那么进入正常状态。拓扑结构已经位于变电站(位置1),distributiongrid断层,各种拓扑结构阻抗值versusits故障电流减少操作绘制。Maximumfault电流(无拓扑情况下)是7500 22.9 kV的模拟。 |
三世。仿真结果 |
| 三个场景拓扑结构的可能位置analyzedfor四个不同的电力系统的故障发生点和无过错depictedin无花果。1。按第一个假设下单一拓扑结构是超过1变电所位置。第二,单一的拓扑结构位于atLocation 2分支网络。第三,单一的拓扑结构是超过位置3风电场与电网的集成点。 |
| 答:断层的分布网格(故障1) |
| 在拓扑结构中位于位置1变电站orLocation 2分支网络。故障电流的贡献从风力农场的大小增加,故障currentis高于没有拓扑结构的情况。这些关键observationsimply拓扑结构的安装位置1和位置2,而不是减少itincreased DG故障电流。Thissudden风电场故障电流的上升是由突变引起的电力系统的阻抗。SFCLat这些地点(位置1和位置2)进入currentlimiting模式和减少故障电流来自常规电厂由于快速增长的抵抗。因此其他电源的风电场和alsocloser错1现在是被迫提供更大的故障currentto故障点(故障1)在拓扑结构的情况下安装在集成债务风电场与电网分布,标记为位置3在图1中,故障电流在模仿风农场已经成功地减少了。SFCLgives减少68%的故障电流从风力农场和alsoreduce故障电流来自传统能源plantbecause拓扑结构位于断层currentflowing向断层的直接路径1。 |
| 与双拓扑结构安装在位置1和位置4,观察到故障电流降低45%。即使两个拓扑结构安装,故障currentreduction风电场低于通过单一SFCLinstalled在什么位置3。通过观察仿真结果wasknown,安装两个拓扑结构在位置1和地点4是在经济上和技术上不可行。 |
| 图3。五个不同故障条件下考虑到位置1 (a)没有任何过错,(b)故障位置1,(c)故障位置2,(d)故障位置3,4 (e)故障位置 |
| b .断层在客户网格(故障2) |
| 图5显示了一个比较故障电流从模仿风农场在古墓的输出(测量)differentSFCL位置的情况下当three-phase-to-ground faultwas发起客户电网故障2在无花果。1。故障2是相对一个小错误,因为它发生在lowvoltage客户分销网络。observedare类似的结果中观察到的情况下分配网格(故障1)III-A部分中解释)。再次得到了最好的结果当一个SFCLis位于Loc 3是模仿风农场的集成点的网格分布。 |
| c在输电线路故障(F3) |
| 故障3图1表明很少发生transmissionline故障导致非常大的故障电流。图6 showsa对比从风电场故障电流(图1)假设古墓的输出为不同的超导故障电流限制器(拓扑结构)当three-phase-to-ground断层位置在案件成立thetransmission行(故障3在图1)当一个错误发生在输电线路,故障电流从传统发电厂以及风电场wouldflow向故障点。风电场的条件下,断层currentwould流在相反方向通过变电站和转化为输电线路故障。因此,相反在部分iii a和希望上个结果,拓扑结构positionedat位置1(变电所)或位置2(分支机构)降低风电场的故障电流。这个结果以及从拓扑结构是直接安装的路径对faultpoint reversecurrent被生成的风电场。 |
| 大部分的电力系统故障可能发生在网格分布和拓扑结构旨在保护不应将满足微电网输电线路故障(故障3)。这里要注意的一个重要方面是,风力发电场分布方面可以促进输电线路故障和故障电流时必须考虑这一现象设计智能电网的保护方案。拓扑结构时战略位于风电场与电网的集成点位置3,减少故障电流达到最高。拓扑结构的性能在这个位置是甚至比双拓扑结构位于位置1和位置4。因此,多个拓扑结构在一个微型智能电网"不仅昂贵,而且也比战略布局的拓扑结构效率较低。此外,在位置3故障电流来自传统电厂成功也是有限的。 |
| 这是进一步扩展通过添加另一个两个现有的风力发电场。再次重复这个过程的位置和拓扑结构进行了分析。分析仅进行断层F1的条件。这也错是在0.4年代的运行时创建的。分析得出结论:拓扑结构有效地工作在三个风farmsystems当放置在位置3。 |
IV.CONCLUSION |
| 本文提出了一种分析可能positioningthe在快速变化的现代电网拓扑结构。completepower系统以及三个微gridscascaded网格模型和瞬态分析forthree-phaseto——地面断层在不同位置的gridwere执行与拓扑结构安装在关键位置。已经观察到拓扑结构不应安装directlyat变电站或分支网络。这placementof拓扑结构导致异常故障电流的贡献从模仿风农场。微电网的拓扑结构也inefficientboth在性能和成本。拓扑结构的最优位置在电网限制所有故障电流和没有negativeeffect DG源点的风电场与电网的集成。 |
数据乍一看 |
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引用 |
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