王博毕业设计(最新终稿1)(3)

由于目前分布式发电己成为一个发展趋势，国内外对分布式电源的引入对配网保护的影响分析做了大量的工作，并提出了很多新的保护原理。文献

[6]对接入分布式电源的配电网的稳定性、对继电保护的影响以及电能质量等方面进行了分析介绍；文献[7][8]具体的分析了分布式电源对配电网继电保护的一系列的影响；文献[9]提出在原保护方案的基础上加装方向元件和修改定值；文献[10]提出将故障限流器接入配电网，在检测到故障电流后，通过快速改变故障线路的阻抗参数，有效降低故障电流，很好的保证了保护的选择性和灵敏性。

1.4 论文的主要工作

本文详细分析分布式电源对配电网继电保护和自动装置的影响，并进行了具体的仿真验证。同时，根据现有的保护现状，提出了几种适用于含有DG配电网的保护方案。论文主要内容为

1、概述分布式电源应用的意义和它的发展历程及现状，分布式发电技术的研究现状及课题的研究意义。

2、介绍目前较为热门的四种分布式电源技术，及各种分布式能源的发

第1章 绪论

电原理、各自的特点及应用场合。

3、定性地分析当分布式电源的容量、类型及接入点不同时，分布式电源对馈线各处保护的影响，以及对前加速重合闸装置的影响，并利用 MATLAB仿真软件搭建10kV系统模型对以上分析进行仿真验证。

4、针对现有配网保护方案加以改进，主要是加装方向元件和修改定值。

燕山大学本科生毕业设计（论文）

第2章 分布式电源技术

2.1分布式发电的概念

目前，国际上对于分布式发电装置(Distributed Generation-DG)并没有一个统一的规范化定义，但是基本的概念是一致的。一般认为，分布式电源指的是直接布置在配电网或分布在负荷附近的发电设施，经济、高效、可靠地发电，以满足特定用户的需要或支持现存配电网的经济运行。发电规模一般不大，大约在几千瓦至几十兆瓦。

2.2分布式电源的分类

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，所使用的一次能源及与电力系统的接口技术进行分类。根据DG通常所使用的技术可分为：柴(汽)油机组发电、水力发电、风力发电、光伏发电、燃气轮机组发电和燃料电池等。它们所使用的能源有化石燃料、可再生能源及电能储存元件。

若DG与电力系统相连，则可以根据DG并网技术的类型分类，即直接与系统相联(机电式)和通过逆变器与系统相联两大类。若DG是旋转式发电机直接发出工频交流电则属于第一类，像小型燃气轮机组发电、地热发电、水力发电等：而逆变器型DG通常指的是将直流电逆变上网的DG(如风力发电、光伏发电、燃料电池及各种电能储存技术)和发出高频交流电的DG(如微透平机组)。

在DG的实际应用中，考虑到DG大小对其在电办系统中，应．用有直接影响，因此按其大小分为小型(≤100kW）中型(100kW～l MW）大型(≥1 MW)三类[11]。

目前，分布式电源研究的热点之一是可再生能源发电技术，其中水力发电、生物质能发电属于比较成熟的技术，而风力发电、光伏发电、太阳热发电、地热及潮汐发电等都属于新兴的发电技术。对于使用燃料的分布式发电技术，燃料电池和微型燃气轮机是目前大家比较关注的焦点。

下面将对目前比较关注的几种分布式发电技术的工作原理和运行方式

第2章 分布式电源技术

分别做介绍。

2.2.1燃料电池

燃料电池发电不同于传统的火力发电，其燃料不经过燃烧，而是在催化剂的作用下直接将燃料与空气或氧气之类的氧化剂相结合，发生化学反应，在生成水的同时进行发电，因而其实质是化学能发电。燃料电池也不同于平时所说的干电池和蓄电池。燃料可以是氢气、碳氢化合物、天然气、甲醇甚至汽油等，尽管燃料电池在发电时有热损失，但在室温下它的转化效率仍能达到84％。

燃料电池是一种电化学装置，其组成与一般电池相同单体燃料电池是由正负两个电极以及电解质组成。不同的是，一般电池的活性物质贮存在电池内部，电池容量因此受到限制；而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。当然，只有燃料电池本体还不能工作，必须有一套相应的辅助系统，包括反应剂供给系统、排热系统、排水系统、电性能控制系统及安全装置等。

燃料电池可按电解质的性质可分为：聚合电解质膜电池(PEM)、碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、固体电解质燃料电池(SOFC)和熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)，其中磷酸型燃料电池最接近商业化，新一代的熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池则被认为最值得推荐用于电力系统的发电方式。

作为21世纪的一种新型能源，燃料电池的先进性和实用性已经得到公认，在加大对燃料电池的开发、研究与利用力度方面尽管还存在一些问题，比如电极材料、制造成本、催化剂等问题，但是瑕不掩瑜，加快燃料电池发展必然是世界发展的总趋势。随着燃料电池技术不断成熟，其在各个领域的作用会越来越明显，发展潜力十分巨大[12]。

2.2.2微型燃气轮机

微型燃气轮机是功率为几千瓦至几十千瓦，转速为96000 r／min，以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机，工作温度500℃，其发电效率可达30％，实行热电联产，效率可提高到75％。微型燃气轮机的特