1. 研究目的与意义
如今，配电网深入用户终端，运行环境多变，易发生随机故障，其中约70%的故障是瞬时性接地故障，单相接地故障是配电系统中最常见的故障种类之一，高阻抗接地故障大约占据配电网所有故障5%~10%，占配电网总故障的80%以上。由于配电网对地存在电容和泄漏电阻，因此接地故障电流为电容电流和阻性泄漏电流。为限制接地故障电流，我国配电网一般采用中性点不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地等中性点非有效接地运行方式。随着城乡电网发展，电容电流增大，瞬时性接地故障消弧能力变差，故障点的电弧难以自行熄灭，易产生故障过电压，引起多重事故，甚至造成大面积停电，危及电网安全，影响社会稳定，故基于配电网柔性接地控制的故障消弧仿真研究对接地故障消弧能力及用电安全具有重大意义。
国内外配电网接地故障消弧技术的研究发展经历了如下几个阶段：研究初期采用固定接地阻抗限流消弧(消弧线圈接地、电阻接地、消弧线圈串联/并联电阻接地)；随后采用开关控制接地阻抗限流消弧(有载可调消弧线圈接地、消弧线圈串联/并联可投切电阻接地、旁路接地故障的消弧柜)；随着研究的发展，出现了静止连续可控接地阻抗限流消弧(接地阻抗变压器、偏磁式谐振接地、磁通可控的可调电抗器、基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的消弧接地补偿装置、柔性零残流消弧线圈等)；将来，基于注入电流的零序电压柔性控制及故障有源电压消弧将成为新的发展方向。
2. 课题关键问题和重难点
在对配电网柔性接地控制的故障消弧仿真研究时，需了解之前与现今柔性接地故障消弧的背景与进展，并且需对配电网单相接地故障进行研究并且进行软件建模，此过程需要熟练掌握仿真软件的使用及拓展；配电网系统中性点接地方式分为中性点不接地（配电网中性点与大地之间没有任何实物形式的连接，而实际配电网的线路与大地之间有着分布电容的存在），中性点经消弧线圈接地（中性点经消弧线圈接地方式具备中性点不接地方式的全部优点，同时可使电磁兼容性、电力设备保护、供电可靠性、对通信系统的扰动有不同程度的改善。
），中性点不接地等接地方式（可以降低电弧重燃的几率，在接地电流通过零点时，电弧暂时性熄灭，电阻器释放间歇性弧光接地过电压的电磁能量，延缓了故障相电压的恢复），为了进行对配电网柔性消弧方法的验证，更好地了解中性点经高阻抗接地方式的优缺点及三种接地方式的运行特点需搭建配电网模型，此过程需熟练掌握MATLAB/SIMULINK/PSCAD等仿真软件。
3. 国内外研究现状（文献综述）
目前我国配电网广泛采用中性点经消弧线圈接地、中性点不接地等非有效接地方式来限制接地故障电流。而以配电网中性点接消弧线圈为代表的传统无源消弧技术难以补偿接地故障全部电流，原因在于该技术只能补偿接地故障电流的无功分量，无法补偿其有功分量(约占4%~8%)及高次谐波分量(约占5%)；并且消弧线圈体积庞大、调整困难、操作繁琐、易产生谐振过电压，该技术消弧效果十分有限。
配电网作为电力系统的终端，具有结构复杂、接地故障频发、对地参数及故障参数变化范围广、运行状态解决方案。柔性接地装置是一种新型的智能化配电网接地设备，通过对配电网运行状态的在线监测，改变配电网对地阻抗，调节中性点对地电流，可实现自动故障识别及快速故障处理。有别于传统接地方式（如经消弧线圈接地、小电阻接地等）的固定接地阻抗，柔性接地装置通过改变输出电流（或输出电压）实现中性点对地阻抗的调节，从而应对不同的运行状态及故障状态，达到接地故障抑制和系统电压维稳的目标。因此，对柔性接地装置中单相逆变器快速、精准的控制是调整电力系统运行状态及实现故障自愈的前提和关键。逆变器作为分布式能源并网中的重要元件，国内外对其控制方法的研究十分热门，目前已提出了一系列基于自控原理的并网逆变器控制策略，主要控制目标为提高并网发电功率、减小入网电流谐波含量、增强多逆变器分布式电力系统的稳定性等，而柔性接地装置主要功能为抑制配电网接地故障、维持三相电压的恒定，因此，对逆变器的控制要求在于能否准确跟踪参考值，并对给定指令做出快速响应。同时，可有效抵抗不确定的故障特征带来的系统参数扰动，且不受电压波动的影响。
4. 研究方案
根据给定的设计要求手册，任务书，电力电子控制；搜集基于配电网柔性接地控制的故障消弧进展，参考目前主流设计方法和研究成果，学习众多建模仿真软件，如MATLAB/SIMULINK/PSCAD等仿真软件；设计10kV配电网高阻接地故障(HIF)仿真模型，基于配电网柔性接地控制的故障消弧仿真模型，完成所需的电力电子控制及确定自己的设计路线。
在建立10kV配电网高阻接地故障(HIF)仿真模型，基于配电网柔性接地控制的故障消弧仿真模型时，需要提前熟练掌握各种建模仿真软件的使用与拓展，根据设计任务书具体要求和参数，设计出最终设计线路和仿真模型。
5. 工作计划
1.贯彻学习任务书，了解毕业设计课题及详情。
2.对课题基于配电网柔性接地控制的故障消弧仿真研究进行背景调查，分析研究的意义，借阅毕业设计相关的文献资料，完成外文翻译，查找并熟悉配电网柔性接地控制的故障消弧仿真研究的现状及进展，以开展下一步工作。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
