[發(fā)明專利]分布式發(fā)電系統(tǒng)中的逆變器保護(hù)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110056744.1
• 申請日: 2011-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN102163837A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張艷霞;趙杰
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): H02H7/122
• 分類號(hào): H02H7/122
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程毓英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可再生能源的分布式發(fā)電系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及太陽能、風(fēng)能等分布式發(fā)電系統(tǒng)中的逆變器繼電保護(hù)方案。

背景技術(shù)

隨著傳統(tǒng)化石能源的逐漸枯竭，新能源如太陽能、風(fēng)能和潮汐能等綠色分布式發(fā)電系統(tǒng)越來越多地得到應(yīng)用。因此，研究由新能源與常規(guī)電力系統(tǒng)構(gòu)成的分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有重要的實(shí)際意義^[1，2]。

分布式發(fā)電系統(tǒng)中，電壓型逆變器是整個(gè)系統(tǒng)最核心、最重要的設(shè)備。同時(shí)，由于逆變器中功率開關(guān)管的脆弱性和控制的復(fù)雜性，使得逆變器成為系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的薄弱環(huán)節(jié)，其可靠性問題一直存在^[3，4]。因此，對逆變器進(jìn)行故障分析，進(jìn)行保護(hù)方法的研究，有利于提高并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和設(shè)備的使用壽命，具有重要的理論意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

現(xiàn)有的逆變器保護(hù)主要有：過流保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過熱保護(hù)以及輸出交流側(cè)的短路保護(hù)和防孤島保護(hù)。這些保護(hù)的原理較簡單，沒有充分利用逆變器的故障特點(diǎn)。目前，對逆變器的保護(hù)進(jìn)行研究的文獻(xiàn)報(bào)道也較少。文獻(xiàn)[5]采用在直流側(cè)裝設(shè)電流傳感器，通過直流側(cè)電流與閾值比較實(shí)現(xiàn)逆變器短路故障的保護(hù)，其實(shí)質(zhì)就是過流保護(hù)。文獻(xiàn)[6]利用電流矢量軌跡和電流瞬時(shí)頻率分析法對逆變器管子的斷路故障進(jìn)行了特征分析。文獻(xiàn)[7-10]分別提出了對逆變器單管短路和斷路的判斷方法，但都沒有在實(shí)際中得到應(yīng)用。

由上分析可見，目前逆變器的保護(hù)還不完善，有必要通過對其故障特點(diǎn)的分析，發(fā)明新原理的保護(hù)方案，在逆變器內(nèi)部功率管發(fā)生短路或者斷路故障以及交流側(cè)發(fā)生短路時(shí)能快速、可靠地?cái)嚅_逆變器的聯(lián)接開關(guān)，以確保與分布式電源并網(wǎng)的常規(guī)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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[3]武小梅，徐新，聶一雄基于開關(guān)函數(shù)的三相電壓源型逆變器的新型仿真模型[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2009，37(11)：74-77.

[4]張?zhí)m紅，胡育文，黃文新.三相變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中逆變器的故障診斷與容錯(cuò)技術(shù)[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2004，19(12)：1-10

[5]Blaabjerg?F，Pedersen?J?K，Jaeger?U，et?al.Single?current?sensor?technique?in?the?DC?link?of?three-phase?PWM-VS?inverters：areview?and?a?novel?solution[J].IEEE?Transactions?on?Industry?Applications，1997，33(5)：1241-1253

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