[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于注入零序特征信號(hào)的微電網(wǎng)保護(hù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011453619.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112636312B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張米;牟龍華;趙懷健;方重凱;歐銳;張琳希
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02H7/26
• 分類(lèi)號(hào): H02H7/26;H02J3/38
• 代理公司: 上?？剖⒅R(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發(fā)明涉及一種基于注入零序特征信號(hào)的微電網(wǎng)保護(hù)方法，包括以下步驟：選取微電網(wǎng)中的一個(gè)逆變型微電源為注入源，在該微電網(wǎng)正常工作時(shí)，選取該電網(wǎng)中的一個(gè)逆變型微電源為注入源，該注入源在輸出工頻電流的同時(shí)，持續(xù)注入小幅值的特征信號(hào)，該特征信號(hào)為零序特征信號(hào)；注入源持續(xù)監(jiān)測(cè)其出口處的特征信號(hào)幅值，若降至其第一額定值的第一倍數(shù)以下時(shí)，則啟動(dòng)微電網(wǎng)保護(hù)；保護(hù)啟動(dòng)后，增大注入源的特征信號(hào)注入，并測(cè)量微電網(wǎng)各段線(xiàn)路上的特征信號(hào)，作為故障定位和選相的依據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有適用性廣；故障響應(yīng)特性簡(jiǎn)單，故障特征明顯，不易發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)；對(duì)微電網(wǎng)的保護(hù)具有高可靠性，高靈敏性和高選擇性等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電網(wǎng)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于注入零序特征信號(hào)的微電網(wǎng)保護(hù)方法。

背景技術(shù)

微電網(wǎng)是由分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換裝置、監(jiān)控和保護(hù)裝置、負(fù)荷等匯集而成的小型發(fā)、配、用電系統(tǒng)，具有自我控制和自我能量管理功能，能夠?qū)崿F(xiàn)大量可再生能源的入網(wǎng)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。微電網(wǎng)作為一種將分布式能源并入電網(wǎng)的有效手段，成為了未來(lái)新能源領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一，因此研究微電網(wǎng)的保護(hù)對(duì)于整個(gè)能源系統(tǒng)具有重要意義。

與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，微電網(wǎng)有很多不同的特點(diǎn)，比如存在雙向潮流；孤島運(yùn)行時(shí)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(tǒng)電網(wǎng)的保護(hù)方法不再適用，需要提出新的微電網(wǎng)保護(hù)方法。

現(xiàn)有的微電網(wǎng)保護(hù)方法主要分為兩類(lèi)：一類(lèi)是在傳統(tǒng)電網(wǎng)保護(hù)方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化；另一類(lèi)是在配網(wǎng)自動(dòng)化及廣域量測(cè)系統(tǒng)完善基礎(chǔ)上的廣域保護(hù)。但這兩種方案都無(wú)法同時(shí)適用于微電網(wǎng)并網(wǎng)和孤島兩種運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)易受分布式電源故障特性的影響而導(dǎo)致保護(hù)的誤動(dòng)或拒動(dòng)。

因此需要研究提出一種能夠同時(shí)適用于并網(wǎng)和孤島兩種狀態(tài)，并且能對(duì)各種規(guī)模、各種結(jié)構(gòu)的微電網(wǎng)均能起作用的微電網(wǎng)保護(hù)方案，以保證微電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種同時(shí)適用于并網(wǎng)和孤島兩種狀態(tài)，并且能對(duì)各種規(guī)模、各種結(jié)構(gòu)的微電網(wǎng)均能起作用的基于注入零序特征信號(hào)的微電網(wǎng)保護(hù)方法。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種基于注入零序特征信號(hào)的微電網(wǎng)保護(hù)方法，包括以下步驟：

選取微電網(wǎng)中的一個(gè)逆變型微電源為注入源，在該微電網(wǎng)正常工作時(shí)，該注入源在輸出工頻電流的同時(shí)，持續(xù)注入特征信號(hào)，該特征信號(hào)為零序特征信號(hào)；

所述注入源持續(xù)監(jiān)測(cè)其出口處的特征信號(hào)幅值，若所述出口處任意一相的特征信號(hào)幅值降至其第一額定值的第一倍數(shù)以下時(shí)，則判斷存在故障風(fēng)險(xiǎn)，啟動(dòng)微電網(wǎng)保護(hù)；所述第一額定值為微電網(wǎng)未發(fā)生任何故障時(shí)，所述特征信號(hào)在所述注入源出口處產(chǎn)生的特征信號(hào)幅值，所述第一倍數(shù)由預(yù)先設(shè)定。

進(jìn)一步地，所述微電網(wǎng)保護(hù)方法還包括判斷出電網(wǎng)存在故障風(fēng)險(xiǎn)后，增大所述注入源注入的所述特征信號(hào)的幅值，判斷所述電網(wǎng)內(nèi)各段線(xiàn)路各相的特征信號(hào)幅值是否滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的故障判斷條件，若滿(mǎn)足，則確定該段線(xiàn)路的該相發(fā)生故障，采取微電網(wǎng)故障保護(hù)措施，否則無(wú)故障；

所述故障判斷條件包括：

1)該段線(xiàn)路X相的特征信號(hào)幅值大于其第二額定值，所述X相為A相、B相或C相；

2)該段線(xiàn)路遠(yuǎn)離所述注入源的一端直接連接至負(fù)載或另一臺(tái)逆變型微電源，或該段線(xiàn)路遠(yuǎn)離所述注入源的一端連接有有限條線(xiàn)路，且流過(guò)該有限條線(xiàn)路X相的特征信號(hào)幅值都分別不大于其第二額定值；

3)上述1)條件和2)條件同時(shí)成立的持續(xù)時(shí)間大于預(yù)設(shè)的第一時(shí)間。

進(jìn)一步地，所述第二額定值為增大所述注入源注入的特征信號(hào)幅值后，在所述微電網(wǎng)未發(fā)生故障的情況下，于微電網(wǎng)內(nèi)各段線(xiàn)路上測(cè)得的特征信號(hào)幅值，所述特征信號(hào)幅值為特征電壓幅值或特征電流幅值。