[发明专利]一种基于扰动电压量的微电网线路保护算法

说明书

技术领域

本发明涉及微电网的线路保护方法，具体为一种基于扰动电压量的微电网线路保护算法。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，电力需求迅速增长，电网建设步伐日益加快。但是随着电网规模不断扩大，超大规模电力系统的弊端也日益显现：成本高，损耗大，运行难度大，难以满足用户对供电安全性、可靠性等方面越来越高的要求。此外，传统电网大量地消耗以煤为主的能源，随着能源供应的持续紧张和生态文明意识的不断提升，微电网开始引入到电力系统。

分布式电源接入配电网系统后，改变了原有网络的拓扑结构，使网络结构复杂多变，网络中的潮流分布、故障电流的大小和流向均会发生变化，进而影响传统配电网中保护设备之间的配合。含微电网的配电网结构复杂多变，网络结构常常包含有多个支路，其中一部分支路上接有一个或多个微电网或微电源。这使得含微电网的配电网保护系统一定是由多个保护节点通过通讯联接而成的，而与传统的配电网采用的两个保护节点之间的联接是不同的。

如今，大量的新能源都通过电力电子设备接入到微电网中。为了保护这些电力电子设备，加入了许多饱和模块，使得当系统发生故障的时候，不会产生很大的短路电流，传统的配电网过电流保护不能适用于微电网，需要研究适用于微电网的新的继电保护方案。

发明内容

本发明为了解决传统的配电网过流保护不能对微电网进行保护的问题，提供了一种基于扰动电压量的微电网线路保护算法。

本发明是采用如下的技术方案实现的：一种基于扰动电压量的微电网线路保护算法，包括以下步骤：

S1：使用电压互感器检测微电网的三相端电压U_a、U_b和U_c；

S2：S1中测得的三相端电压U_a、U_b和U_c在继电保护装置内经过派克变换，变换成dq两相旋转坐标系下的直流量U_dr、U_qr；

S3：S2变换得到的U_qr与参考信号U_qref相比较，得到扰动电压V_e，，Ve＝Uqr-Uqref，U_qref为微电网正常运行状况下的U_qr；

S4：当微电网扰动电压V_e的最大值V_emax满足时，继电保护装置1s后发出跳闸指令，当微电网扰动电压V_e的最大值V_emax满足时，继电保护装置0.5s后发出跳闸指令，当微电网扰动电压V_e的最大值V_emax满足时，继电保护装置0.2s后发出跳闸指令，E为端电压的幅值。

传统的电流保护算法在微电网中由于电流的双向流动无法采用，传统的低电压保护或过电压保护只能设定单一的整定值，无法根据故障的严重情况分别对应做出处理结果。本发明设计的保护算法，根据测得的电压值与正常运行时的参考电压进行对比，确定故障的严重成都，并依据扰动值发出延时跳闸指令，以提高系统运行的稳定性。同时，本发明的方法采用交轴直流分量进行对比，通过派克变换将系统三相不对称的交流分量变换为单一的直流分量进行对比计算，大大简化了计算难度，提高了继电保护装置的灵敏度。

具体实施方式

一种基于扰动电压量的微电网线路保护算法，包括以下步骤：

S1：使用电压互感器检测微电网的三相端电压U_a、U_b和U_c；

S2：S1中测得的三相端电压U_a、U_b和U_c在继电保护装置内经过派克变换，变换成dq两相旋转坐标系下的直流量U_dr、U_qr；

S3：S2变换得到的U_qr与参考信号U_qref相比较，得到扰动电压V_e，Ve＝Uqr-Uqref，U_qref为微电网正常运行状况下的U_qr；

S4：当微电网扰动电压V_e的最大值V_emax满足时，继电保护器1s后发出跳闸指令，当微电网扰动电压V_e的最大值V_emax满足时，继电保护装置0.5s后发出跳闸指令，当微电网扰动电压V_e的最大值V_emax满足时，继电保护器0.2s后发出跳闸指令，E为端电压的幅值。