[發明專利]一種用于微電網保護的微電源控制方法

有效

• 申請號: 202011451330.4
• 申請日: 2020-12-12
• 公開（公告）號: CN112600245B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 方重凱;牟龍華;趙懷健;張米;歐銳;張琳希
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發明涉及一種用于微電網保護的微電源控制方法，微電源為以電力電子逆變器為接口的逆變型微電源，包括直流側電容、濾波電容、濾波電感和等效阻抗等，微電源控制方法具體為：將逆變型微電源作為注入源，注入源同時輸出工頻量和特征頻率量，工頻量和特征頻率量均用于輸入微電網，通過監測對應的特征信號幅值，進行故障判斷和保護；微電源控制方法還包括：注入源采用第一控制策略輸出特征頻率量，第一控制策略具體為，基于預設的特征頻率量的輸出電流給定值，根據流過濾波電容和濾波電感的電流，通過第一控制器，對注入源的特征頻率輸出進行閉環控制。與現有技術相比，本發明具有適用范圍廣、對電網沖擊小、實用性強等優點。

技術領域

本發明涉及微電網保護技術領域，尤其是涉及一種用于微電網保護的微電源控制方法。

背景技術

微電網是由分布式電源、儲能系統、能量轉換裝置、監控和保護裝置、負荷等匯集而成的小型發、配、用電系統，具有自我控制和自我能量管理功能，能夠實現大量可再生能源的并網與孤島運行，具有很高的實用性。微電網作為一種將分布式能源并入電網的有效手段，成為了未來新能源領域的關鍵技術之一，因此研究微電網的保護對于整個能源系統具有重要意義。

與傳統電網相比，微電網有很多不同的特點，比如存在雙向潮流；孤島運行時故障電流較小、故障特征不明顯；不同種分布式電源的故障特性差異較大等。因此，傳統電網的保護方法不再適用，需要提出新的微電網保護方法。現有的微電網保護方法主要分為兩類：一類是在傳統電網保護方法的基礎上進行改進優化；另一類是在配網自動化及廣域量測系統完善基礎上的廣域保護。但這兩種方案都無法同時適用于微電網并網和孤島兩種運行狀態，同時易受分布式電源故障特性的影響而導致保護的誤動或拒動。

如授權公告號為CN106300302B的發明公開了一種配電網保護方法，包括如下步驟：當前保護線路發生故障時，計算當前保護線路首端處的初始整定電流值；計算當前保護線路首端處的最大后端電動機反饋電流值；計算當前保護線路首端處的最小運行方式下的故障電流值；取當前保護線路首端處所述初始整定電流值、最大后端電動機反饋電流值、最小運行方式下的故障電流值中最大值作為當前保護線路的整定電流設定值。

該方法通過對故障電流進行分析，從而進行配電網保護，但采集的故障電流仍易受分布式電源故障特性的影響而導致整個配電網保護方案存在誤動或拒動的風險。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在易受分布式電源故障特性的影響而導致保護的誤動或拒動的缺陷而提供一種控制安全可靠的用于微電網保護的微電源控制方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用于微電網保護的微電源控制方法，所述微電源為以電力電子逆變器為接口的逆變型微電源，該微電源包括直流側電容、濾波電容、濾波電感和等效阻抗，所述微電源控制方法具體為：將所述逆變型微電源作為注入源，所述注入源同時輸出工頻量和特征頻率量，所述工頻量和特征頻率量均用于輸入所述微電網，通過監測微電網中與所述特征頻率量對應的特征信號幅值，對微電網進行故障判斷，從而進行微電網保護；

所述微電源控制方法還包括：注入源采用預設的第一控制策略輸出所述特征頻率量，所述第一控制策略具體為，基于預設的特征頻率量的輸出電流給定值，根據流過所述濾波電容和濾波電感的電流，通過第一控制器，對所述注入源的特征頻率輸出進行閉環控制。

進一步地，所述第一控制策略中，所述第一控制器的輸入值的計算表達式為：

In₁＝I_oref+I_c-I_L

式中，In₁為第一控制器的輸入值，I_oref為特征頻率輸出電流的給定值，I_c為流過濾波電容的電流，I_L為流過濾波電感的電流；