[發明專利]用于微電網保護的方法、繼電器和系統

有效

• 申請號: 201711372217.5
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108110738B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 鄭德化;阿比內特·特斯法耶·艾希
• 申請（專利權）人: 北京天誠同創電氣有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 董鋼;曾世驍

本發明提供了一種用于微電網保護的方法、繼電器和系統，其中，所述方法可包括：基于輸入的三相電壓產生固態故障信號；基于輸入的三相電流產生高阻抗故障信號；基于輸入的三相電壓和三相電流產生方向信號；基于固態故障信號、高阻抗故障信號和方向信號產生跳閘信號。根據本發明的用于微電網保護的方法、繼電器和系統，可根據三相電壓和三相電流來產生固態故障信號、高阻抗故障信號和方向信號，以準確地確定故障，可通過信號傳遞故障信息，以快速處理故障，從而為微電網提供快速且可靠的保護。

技術領域

本發明涉及微電網技術，更具體地，涉及一種用于微電網保護的方法、繼電器和系統。

背景技術

微電網的孤島運行模式可以是微電網作為自足式系統獨立于主公共電網運行的模式。在孤島運行模式下出現的主要問題涉及微電網保護，例如過流保護。在這種運行模式下，由于例如分布式發電機的變流器中使用的半導體開關的被限制的電流額定值的原因，故障電流相對地小，大約是正常的額定電流的兩倍。然而，當主公共電網在電網連接運行模式下產生故障電流時，產生的故障電流相對地大，以驅動傳統的過流保護繼電器。因此，這種針對相對地大的故障電流的傳統的過流保護繼電器不足以保護運行在孤島運行模式下的微電網或不與主公共電網物理地連接的孤島式微電網。雖然可采用傳統的過流保護繼電器來保護運行在電網連接運行模式下的微電網和總是與主公共電網物理地連接的非孤島式微電網，但是由于分布式發電機的存在可能會影響包括過流保護繼電器的保護系統的故障處理能力，因此必須系統地調整傳統的過流保護繼電器。

發明內容

本發明的各個方面至少可解決以上提到的問題和/或缺點，并且至少提供以下優點。另外，本發明可不解決以上提到的問題和/或缺點。

根據本發明的一方面，提供了一種用于微電網保護的方法，其中，所述方法可包括：基于輸入的三相電壓產生固態故障信號；基于輸入的三相電流產生高阻抗故障信號；基于輸入的三相電壓和三相電流產生方向信號；基于固態故障信號、高阻抗故障信號和方向信號產生跳閘信號。

可選地，所述基于輸入的三相電壓產生固態故障信號的步驟包括：通過第一坐標變換將輸入的三相電壓轉換為兩相同步旋轉坐標系下的電壓；將兩相同步旋轉坐標系下的電壓的至少一個電壓分量與預定的參考電壓進行比較；

當所述至少一個電壓分量與所述預定的參考電壓之間的差異大于第一閾值時，產生固態故障信號。

可選地，所述基于輸入的三相電流產生高阻抗故障信號的步驟包括：通過第二坐標變換將輸入的三相電流轉換為兩相靜止坐標系下的電流；對獲得的兩相靜止坐標系下的電流進行離散小波變換以獲得小波系數；將獲得的小波系數與第二閾值進行比較，并且當獲得的小波系數大于第二閾值時，產生高阻抗故障信號。

可選地，所述基于輸入的三相電壓和三相電流產生方向信號的步驟包括：基于輸入的三相電壓和三相電流分別計算出零序電壓、正序電壓、逆序電壓、零序電流、正序電流和逆序電流；基于所述計算的結果產生零序方向、正序方向和逆序方向；基于產生的零序方向、正序方向和逆序方向產生方向信號。

可選地，所述基于固態故障信號、高阻抗故障信號和方向信號產生跳閘信號的步驟包括：對固態故障信號、高阻抗故障信號和方向信號執行邏輯運算；基于所述邏輯運算的結果產生跳閘信號。

可選地，所述方法還包括：將輸入的三相電壓與預設的健康電壓進行比較以獲得電壓幅值偏差、頻率偏差和相位角偏差；基于獲得的電壓幅值偏差、頻率偏差和相位角偏差確定故障是否被恢復，當故障被恢復時產生合閘信號。

根據本發明的另一方面，提供了一種用于微電網保護的繼電器，其中，所述繼電器可包括：固態故障檢測模塊，基于輸入的三相電壓產生固態故障信號；高阻抗故障檢測模塊，基于輸入的三相電流產生高阻抗故障信號；方向確定模塊，基于輸入的三相電壓和三相電流產生方向信號；跳閘信號產生模塊，基于固態故障信號、高阻抗故障信號和方向信號產生跳閘信號。