[发明专利]基于削顶波形的微电网保护方法、装置及电子设备

说明书

本发明提供一种基于削顶波形的微电网保护方法、装置及电子设备。该方法包括：按照预设间隔周期性对微电网的输出电流进行采样；当监测到短路故障时，获取单个电流周波内的所有采样值；根据预设储能变流器限值和每个采样值的绝对值，在所有采样值中确定出与单个周波中最长削顶部分相对应的目标采样值；根据目标采样值和所有采样值，以及预设储能变流器限值与微电网的额定输出电流最大值的比值，计算微电网的短路电流有效值与额定输出电流有效值的比值；根据额定输出电流有效值，以及短路电流有效值与额定输出电流有效值的比值，计算短路电流有效值。本发明能够计算出准确的短路电流有效值。

技术领域

本发明涉及微电网技术领域，尤其涉及一种基于削顶波形的微电网保护方法、装置及电子设备。

背景技术

微电网是由分布式电源、负荷、储能、变配电和控制系统构成的小型电力系统，其既可以与外部电网并网运行，也可以孤网运行。微电网是相对传统大电网的一个概念，发展微电网能够充分促进分布式可再生能源的大规模接入。

目前，对于离网运行的微电网，其通常将储能变流器（Power Conversion System，PCS）作为主支撑电源。当微电网系统发生短路故障时，PCS会将输出电流的瞬时值限制在某一固定值之内，该固定值通常为最大额定电流的一定倍数，常见为最大额定电流的2倍，由此形成的电流波形通常为削顶波形，如图1所示。

然而，对于PCS的削顶波形，求取短路电流有效值所使用的傅里叶算法或积分算法存在较大误差，导致得到的短路电流有效值不够准确，使得微电网中的继电保护功能的性能降低，甚至失效。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于削顶波形的微电网保护方法、装置及电子设备，以解决无法准确计算微电网的PCS短路电流有效值的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于削顶波形的微电网保护方法，包括：

按照预设间隔周期性对微电网的输出电流进行采样；

当监测到短路故障时，获取单个电流周波内的所有采样值；

根据预设储能变流器限值和每个采样值的绝对值，在所有采样值中确定出与单个电流周波中最长削顶部分相对应的目标采样值；

根据目标采样值和所有采样值，以及预设储能变流器限值与微电网的额定输出电流最大值的比值，计算微电网的短路电流有效值与额定输出电流有效值的比值；

根据额定输出电流有效值，以及短路电流有效值与额定输出电流有效值的比值，计算短路电流有效值。

在一种可能的实现方式中，根据预设储能变流器限值和每个采样值的绝对值，在所有采样值中确定出与单个电流周波中最长削顶部分相对应的目标采样值，包括：

按照采样时间，在所有采样值中确定出连续排列的且绝对值均大于预设储能变流器限值的所有采样值区段；

在所有采样值区段中确定出包含最多采样值的目标采样值区段，并将目标采样值区段中的所有采样值确定为目标采样值。

在一种可能的实现方式中，根据目标采样值和所有采样值，以及预设储能变流器限值与微电网的额定输出电流最大值的比值，计算微电网的短路电流有效值与额定输出电流有效值的比值，包括：

根据预设公式计算微电网的短路电流有效值与额定输出电流有效值的比值，预设公式包括：

；

其中，为短路电流有效值与额定输出电流有效值的比值，为预设储能变流器限值与额定输出电流最大值的比值，为目标采样值的数量，为所有采样值的数量。

在一种可能的实现方式中，在获取单个电流周波内的所有采样值之前，基于削顶波形的微电网保护方法还包括：

根据短路故障时刻，确定单个电流周波。