[發明專利]逆變器與發電機并聯供電的低壓交流配電網短路保護方法

有效

• 申請號: 201910172069.5
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN110034546B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 馬凡;郝曉亮;付立軍;謝幀;紀鋒;張彥;胡祺;吳楠
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: H02H7/28
• 分類號: H02H7/28
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝

1.一種逆變器與發電機并聯供電的低壓交流配電網短路保護方法，其特征在于包括以下步驟：

檢測短路故障，判斷短路故障是否發生以及發生短路故障位置；根據不同的短路故障切換相應的逆變器控制策略；檢測短路特征電流，判斷提供流經斷路器的短路電流的設備；根據提供流經斷路器的短路電流的設備切換相應的保護整定策略；

若流經第k個斷路器的短路電流為逆變器與發電機共同提供，切換至改進的方向閉鎖過電流保護方法；

8.1短路電流方向判斷：若判斷為三相短路故障，將流經第k個斷路器的三相電流i_ak、i_bk、i_ck代入三倍頻坐標變換式，并進行低通濾波，得出電流d軸直流分量I_{dk_DC}，若I_{dk_DC}≥NI_Nim，則判斷短路電流方向為正向；若I_{dk_DC}≤-NI_Nim，則判斷短路電流方向為反向；

其中NI_Nim為容量最小逆變器提供的三倍頻特征電流，根據實際系統中逆變器容量確定；

若判斷為兩相短路故障，將流經第k個斷路器的三相電流代入三倍頻正負序坐標變換公式，得出結果進行低通濾波環節，得到電流d、q軸正負序直流分量：I_{dkP_DC}、I_{qkP_DC}、I_{dkN_DC}、I_{qkN_DC}；AB兩相短路時，若I_{qkP_DC}≤K₁i_{qkP_ref}，則判斷短路電流為正向；若I_{qkP_DC}≥-K₁i_{qkP_ref}則判斷短路電流為正向；BC兩相短路時，若I_{dkP_DC}≥K₁i_{dkP_ref}，則判斷短路電流為正向；若I_{dkP_DC}≤-K₁i_{dkP_ref}則判斷短路電流為正向；CA兩相短路時，若I_{qkP_DC}≥K₁i_{qkP_ref}，則判斷短路電流為正向；若I_{qkP_DC}≤-K₁i_{qkP_ref}則判斷短路電流為正向；i_{qkP_ref}為電流q軸正序分量給定值，其中，K₁＜1；

8.2閉鎖信號傳遞原則：母線閉鎖信號發送給相鄰母線，同時接收來自相鄰母線的閉鎖信號；配電線路、電源和負載支路發送閉鎖信號給相鄰線路不相鄰斷路器，同時配電線路斷路器接收來自相鄰線路不相鄰斷路器的閉鎖信號，電源、負載支路斷路器不接收閉鎖信號；

8.3線路主保護：判斷流經線路端口斷路器短路電流的方向，若短路電流方向為正，則發送閉鎖信號，同時延時t₁接收閉鎖信號，如果未接收到任何閉鎖信號，則形成分閘指令；

8.4母線主保護：判斷流經母線上所有斷路器的短路電流方向，若判斷結果為短路電流反向或逆變器未向該支路提供短路電流，則發送閉鎖信號，同時延時t₁接收閉鎖信號，如果未接收到任何閉鎖信號，則形成母線繼電器控制斷路器的分閘指令；

8.5線路后備保護：短路故障發生t₂時間后，檢測到短路故障仍然存在，這時根據線路閉鎖信號信息，斷開相鄰母線繼電器控制的斷路器；

8.6母線后備保護：短路故障發生t₂時間后，檢測到短路故障仍然存在，這時根據母線閉鎖信號信息，斷開相鄰線路斷路器；

從而得到一套完整的應對三相、兩相短路故障的保護方案，可應用于逆變器與發電機并聯供電的低壓交流配電網。