[发明专利]变频式过电流继电保护系统及其保护方法

权利要求书

1.一种逆变器电源，可输出变频故障电流，其包括：

虚拟短路电流调制模块，具有输出参考频率生成环节、相位锁定环节、输出参考电流生成环节；

变频控制模块，具有以滞环控制为核心的控制模块，所述变频控制模块用于使实际输出电流跟踪参考电流，从而产生相应的开关信号；

信号输入模块，用于实时接收电压、电流信号，并实时传输到所述变频控制模块和所述虚拟短路电流调制模块；

输出驱动模块，用于接收所述变频控制模块产生的控制脉冲，并驱动所述逆变器电源开关管；

VSC主电路，具有换流桥、电流互感器和电压互感器，其经过控制实现换流输出，通过电压互感器和电流互感器采集所述逆变器电源出口处电压电流信息。

2.根据权利要求1所述的逆变器电源，其中，所述虚拟短路电流调制模块包括：

所述输出参考频率生成环节，用于产生参考电流的频率信号；

所述相位锁定环节，根据短路前电压相位锁定初始电压相位；

所述输出参考电流生成环节，根据所述频率信号、所述相位和幅值，产生参考电流信号，其中，所述幅值为逆变器电源预设的最大电流越限值。

3.一种变频式过电流继电保护装置，其包括：

虚拟短路电流解调模块，具有鉴频环节、解调计算环节；

三段式过电流继电保护模块，用于判断从虚拟短路电流解调模块输入的虚拟短路电流，通过所述三段式过电流继电保护模块进行故障定位隔离；

交流信号输入模块，用于检测被保护线路的电流信息，并传输到所述虚拟短路解调模块；

跳闸指令输出模块，用于将所述三段式过电流继电保护模块判断后输出的跳闸指令驱动断路器跳闸。

4.一种变频式过电流继电保护系统，其包括：

如权利要求1所述的逆变器电源和如权利要求3所述的变频式过电流继电保护装置；

所述可输出变频故障电流的逆变器电源可输出幅值固定而频率变化的电流；

所述变频式过电流继电保护装置将检测到的幅值固定而频率变化的电流转换为频率固定而幅值很大的电流。

5.一种如权利要求4所述的变频式过电流继电保护系统的保护方法，其包括：

所述逆变器电源中的所述虚拟短路电流调制模块，根据工频虚拟短路电流调制产生变频短路电流；

所述变频式过电流继电保护装置采集到线路上的变频短路电流后，所述虚拟短路电流解调模块将所述变频短路电流解调为工频虚拟短路电流；

所述继电保护装置继续进行保护动作的判断。

6.根据权利要求5所述的保护方法，其中，还包括：

为了使逆变器电源不发生过电流，可为变频控制模块提供输出参考电流，由所述参考频率生成环节产生参考电流的频率信号，反应了外部阻抗的大小，其中，所述工频虚拟短路电流的幅值越高，参考电流的频率越低；

由所述相位锁定环节根据短路前电压相位锁定初始电压相位，参考电流的初始相位与初始电压相位相关；

所述输出参考电流生成环节根据频率、相位和幅值，产生参考电流信号，其中，所述幅值为逆变器电源预设的最大电流越限值。

7.根据权利要求5所述的保护方法，其中，由所述信号输入模块传送电网实际短路电流信号后，通过所述鉴频环节获得实际短路电流的频率，所述解调计算环节根据实际频率和实际电流幅值计算出虚拟短路电流，其中，所述虚拟短路电流反应了故障点的位置信息，可进一步用传统的三段式过电流方法进行所述保护动作的判断。