基于MAS的含分布式电源的配电网继电保护策略

作     者：吴靓 

作者单位：中国矿业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：马草原

授予年度：2023年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：分布式电源 配电网 自适应保护 电流保护 MAS系统 

摘      要：随着能源改革以及社会的发展,传统的单一供电模式已经不能满足终端用户的需求。分布式能源系统以可再生能源为主,具备灵活多样、清洁安全的特性,已经成为新能源发电技术中一种高效的能源利用形式。然而,分布式电源的接入可能会导致配电网潮流分布的改变,进而影响保护系统的正确动作,从而引发电流保护误动或拒动,对电力系统的安全稳定运行造成影响。为了解决分布式电源接入配电网引发的电流保护问题,本文提出了基于多智能体系统(MAS)的含分布式电源的配电网继电保护策略。本文的主要工作包括以下方面:(1)介绍了光伏电池的工作原理,利用MPPT中的电导增量法控制光伏阵列输出在最大功率点,通过逆变器和PQ控制策略进行并网,使用BOOST升压斩波电路进行能量转换。在MATLAB/Simulink仿真环境下建立相关模型,研究光照强度改变后各个模块输出变化和调整能力。(2)分析了分布式电源并网对配电网电流保护的影响,从分布式电源并入配电网不同位置及不同容量两个角度出发,分别研究了上游线路、下游线路以及相邻馈线发生故障时对电流保护的影响。并利用MATLAB/Simulink仿真软件进行验证。(3)针对分布式电源接入配电网时可能出现的保护误动问题,基于两相、三相短路的故障序分量图,构造了一种自适应I段电流保护方案,并在此基础上引入自适应II段电流保护,以满足下级线路I段电流保护的最大保护范围,对各种保护在不同短路状态下的整定值进行重新计算,并对其进行仿真分析。(4)设计了基于MAS的含DG的配电网电流保护系统。介绍了MAS系统的原理、特点和结构,提出了基于故障区段定位的选择性保护算法和基于拓扑结构变化的自适应保护整定算法,构建了选择性保护Agent和自适应保护Agent,通过确定故障区段并选取相应场景拓扑结构自适应地调整保护定值,最后通过算例验证了设计的电流保护系统的可行性。