一種基于擾動電壓量的微電網(wǎng)線路保護(hù)算法
【專利摘要】本發(fā)明涉及微電網(wǎng)的線路保護(hù)方法，具體為一種基于擾動電壓量的微電網(wǎng)線路保護(hù)算法，包括以下步驟為：步驟一：使用標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器檢測三相端電壓；步驟二：經(jīng)過派克變換，將交流電壓量變換成直流量；步驟三：將直流量與一個參考信號 Uqref 相比較，得到擾動電壓 Ve ；步驟四：根據(jù)微電網(wǎng)擾動電壓的大小，延時發(fā)出跳閘指令。本發(fā)明提出的算法充分考慮到微電網(wǎng)的運(yùn)行特點(diǎn)，提高微電網(wǎng)保護(hù)的動作可靠性，是很有前景的一種微電網(wǎng)線路保護(hù)算法。
【專利說明】-種基于擾動電壓量的微電網(wǎng)線路保護(hù)算法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微電網(wǎng)的線路保護(hù)方法，具體為一種基于擾動電壓量的微電網(wǎng)線路保 護(hù)算法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求迅速增長，電網(wǎng)建設(shè)步伐日益加快。但是 隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，超大規(guī)模電力系統(tǒng)的弊端也日益顯現(xiàn)；成本高，損耗大，運(yùn)行難度 大，難W滿足用戶對供電安全性、可靠性等方面越來越高的要求。此外，傳統(tǒng)電網(wǎng)大量地消 耗W煤為主的能源，隨著能源供應(yīng)的持續(xù)緊張和生態(tài)文明意識的不斷提升，微電網(wǎng)開始引 入到電力系統(tǒng)。
[0003] 分布式電源接入配電網(wǎng)系統(tǒng)后，改變了原有網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多 變，網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布、故障電流的大小和流向均會發(fā)生變化，進(jìn)而影響傳統(tǒng)配電網(wǎng)中保護(hù) 設(shè)備之間的配合。含微電網(wǎng)的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)常常包含有多個支路，其中一 部分支路上接有一個或多個微電網(wǎng)或微電源。該使得含微電網(wǎng)的配電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)一定是由 多個保護(hù)節(jié)點(diǎn)通過通訊聯(lián)接而成的，而與傳統(tǒng)的配電網(wǎng)采用的兩個保護(hù)節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)接是 不同的。
[0004] 如今，大量的新能源都通過電力電子設(shè)備接入到微電網(wǎng)中。為了保護(hù)該些電力電 子設(shè)備，加入了許多飽和模塊，使得當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障的時候，不會產(chǎn)生很大的短路電流，傳 統(tǒng)的配電網(wǎng)過電流保護(hù)不能適用于微電網(wǎng)，需要研究適用于微電網(wǎng)的新的繼電保護(hù)方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)的配電網(wǎng)過流保護(hù)不能對微電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)的問題，提供了一 種基于擾動電壓量的微電網(wǎng)線路保護(hù)算法。
[0006] 本發(fā)明是采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的；一種基于擾動電壓量的微電網(wǎng)線路保護(hù)算 法，包括W下步驟：
[0007] S1 ;使用電壓互感器檢測微電網(wǎng)的立相端電壓叫、Ub和U。；
[000引 S2 ;S1中測得的立相端電壓叫、Ub和U。在繼電保護(hù)裝置內(nèi)經(jīng)過派克變換，變換成 dq兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流量％、Uqt ;
[000引 S3 ;S2變換得到的Uqr與參考信號Uqref相比較，得到擾動電壓Ve，，Ve = Uqr-Uqref， Uquf為微電網(wǎng)正常運(yùn)行狀況下的U。，；
[0010] S4 ;當(dāng)微電網(wǎng)擾動電壓V。的最大值Vc"x滿足么'時，繼電保護(hù)裝置 Is后發(fā)出跳間指令，當(dāng)微電網(wǎng)擾動電壓V。的最大值V。。。,滿足> K心'時，繼電保 護(hù)裝置0. 5s后發(fā)出跳間指令，當(dāng)微電網(wǎng)擾動電壓V。的最大值V。。。,滿足/-: > >^/^時， 繼電保護(hù)裝置0. 2s后發(fā)出跳間指令，E為端電壓的幅值。
[0011] 傳統(tǒng)的電流保護(hù)算法在微電網(wǎng)中由于電流的雙向流動無法采用，傳統(tǒng)的低電壓保 護(hù)或過電壓保護(hù)只能設(shè)定單一的整定值，無法根據(jù)故障的嚴(yán)重情況分別對應(yīng)做出處理結(jié) 果。本發(fā)明設(shè)計(jì)的保護(hù)算法，根據(jù)測得的電壓值與正常運(yùn)行時的參考電壓進(jìn)行對比，確定故 障的嚴(yán)重成都，并依據(jù)擾動值發(fā)出延時跳間指令，W提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時，本發(fā)明 的方法采用交軸直流分量進(jìn)行對比，通過派克變換將系統(tǒng)H相不對稱的交流分量變換為單 一的直流分量進(jìn)行對比計(jì)算，大大簡化了計(jì)算難度，提高了繼電保護(hù)裝置的靈敏度。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 一種基于擾動電壓量的微電網(wǎng)線路保護(hù)算法，包括W下步驟：
[001引 S1 ;使用電壓互感器檢測微電網(wǎng)的立相端電壓Ug、Ub和U。；
[0014] S2 ;S1中測得的立相端電壓叫、Ub和U。在繼電保護(hù)裝置內(nèi)經(jīng)過派克變換，變換成 dq兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流量％、Uqt ;
[00巧]S3 ;S2變換得到的Uqr與參考信號Uquf相比較，得到擾動電壓V。，Ve = Uqr-Uqref， Uquf為微電網(wǎng)正常運(yùn)行狀況下的U。，；
[001引 S4 ;當(dāng)微電網(wǎng)擾動電壓V。的最大值滿足>^么'時，繼電保護(hù)器Is 后發(fā)出跳間指令，當(dāng)微電網(wǎng)擾動電壓V。的最大值VcmJ廣足時，繼電保護(hù)裝 置0. 5s后發(fā)出跳間指令，當(dāng)微電網(wǎng)擾動電壓V。的最大值滿足E ^ 時，繼電 保護(hù)器0. 2s后發(fā)出跳間指令，E為端電壓的幅值。
【權(quán)利要求】
1.一種基于擾動電壓量的微電網(wǎng)線路保護(hù)算法，其特征在于包括以下步驟： 51 :使用電壓互感器檢測微電網(wǎng)的三相端電壓Ua、Ub和U。； 52 :S1中測得的三相端電壓Ua、Ub和U。在繼電保護(hù)裝置內(nèi)經(jīng)過派克變換，變換成dq兩 相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流量uto、Utff ; 53 :S2變換得到的Uv與參考信號Uvef相比較，得到擾動電壓1^ =取1-取1^，1# 為微電網(wǎng)正常運(yùn)行狀況下的Uv ; 54 :當(dāng)微電網(wǎng)擾動電壓Ve的最大值Vanax滿足&^Fefflax >g￡時，繼電保護(hù)裝置is后 發(fā)出跳閘指令，當(dāng)微電網(wǎng)擾動電壓入的最大值V_x滿足時，繼電保護(hù)裝 3 置0. 5s后發(fā)出跳閘指令，當(dāng)微電網(wǎng)擾動電壓入的最大值V_x滿足EK時，繼電 保護(hù)裝置0. 2s后發(fā)出跳閘指令，E為端電壓的幅值。
【文檔編號】H02H7/26GK104466925SQ201410743513
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】張建昌, 韓濤, 閆俊杰, 李江浩, 吳英, 閆紅星, 亢耀生, 岳俊峰, 賀春寧 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山西省電力公司臨汾供電公司