[發明專利]一種基于故障特征主動構造的微電網故障定位方法

有效

• 申請號: 202110250061.3
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113009280B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 郭文明;于佳琪;張海霞;周鋒;楊波;朱培棟
• 申請（專利權）人: 長沙學院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 鄭久興

本發明公開了一種基于故障特征主動構造的微電網故障定位方法，步驟包括：微電源根據并網點正序故障電壓分量計算故障電流指令；微電網保護裝置根據正序故障分量的相位關系判斷故障方向；微電網保護系統收集保護裝置的故障方向信息，定位出故障點所在線路。本發明通過微電源故障控制在微電網中構造出可用于故障方向判別的故障特征，保護系統利用該特征能夠準確地定位出微電網故障線路，檢測結果準確可靠、具備較高的可操作性。

技術領域

本發明涉及微電網故障定位技術，具體涉及一種基于故障特征主動構造的微電網故障定位方法。

背景技術

微電網是智能電網的重要組成部分，具有廣闊的應用前景。然而，在實際運行過程中，受絕緣水平、運行環境、設備老化等因素的制約，微電網將不可避免的出現各類故障。為保障用戶供電可靠性，微電網必須快速準確地切除故障設備。雖然微電網與配電網具有相似的輻射狀饋線結構以及電壓等級，但普遍認為配電網中所使用的三段式電流保護方案不再適用于微電網，其主要原因有如下兩點：1)微電網大多數微電源都屬于逆變型微電源(后續提到的微電源都是指逆變型微電源)，其最大故障輸出電流一般限制在2倍額定電流以內；2)微電網具有孤島和并網兩種運行模式，且部分微電源輸出功率不恒定，導致微電網故障電流水平具有較大的不確定性。此外，微電源故障控制方式對于微電網故障響應特性也具有顯著影響，從而直接影響到微電網故障狀態和保護動作的可靠性。微電源的故障控制方式已成為微電網保護研究不可忽視的一個因素，如何充分考慮其影響并發揮其積極作用已成為微電網保護亟待解決的一個問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題：針對現有技術的上述問題，提供一種可在微電網中構造出故障方向判別特征的微電源故障電流指令算法，保護系統利用該特征能夠準確地定位出微電網故障線路。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種基于故障特征主動構造的微電網故障定位方法，步驟包括：

1)微電源根據并網點正序故障電壓分量計算故障電流指令；

2)微電網保護裝置根據正序故障分量的相位信息判斷故障方向；

3)微電網保護系統收集保護裝置的故障方向信息，定位出故障點所在線路。

優選地，步驟1)所述的故障電流指令的計算表達式如式(1)所示；

式(1)中，表示微電源故障電流指令，表示微電源正常電流指令，I_N表示微電源的額定電流值，表示微電源并網點的正序電壓故障分量，表示微電源并網點的正序電壓故障分量的幅值。

優選地，步驟2)所述故障方向判據如式(2)所示；

式(2)中，表示微電網保護裝置處的正序電壓故障分量，表示微電網保護裝置處的正序電流故障分量，故障方向的正方向定義為由保護裝置附近的母線指向保護裝置所在線路，故障方向的反方向定義與正方向相反。

優選地，步驟3)的詳細步驟包括：

3.1)若保護裝置所在線路與微電源或負載直連，且該保護裝置判斷故障方向為正方向，則故障點定位于該保護裝置所在饋線。

3.2)若保護裝置所在線路不與微電源或負載直連，且該保護裝置與線路對端保護裝置同時判斷故障方向為正方向時，則故障點定位于該保護裝置所在饋線。

本發明基于故障特征主動構造的微電網故障定位方法具有下述優點：

1、本發明采用特定的微電源故障電流指令算法，能夠穩定、可靠地在微電網中構造出故障方向判別特征，對應的微電網故障方向判據形式簡單、容易計算。