[发明专利]一种微电网母线低阻抗自适应保护方法

说明书

本发明提供一种微电网母线低阻抗自适应保护方法，包括以下步骤：监测线路两端母线测量阻抗模值和相角；电压突变量启动，计算过渡电阻引起的附加阻抗角；计算测量阻抗模值自适应系数，修正母线测量阻抗模值；判断修正后的母线测量阻抗模值是否满足阻抗模值动作判据，判断母线测量阻抗相角是否满足相角动作判据；若两个判据同时满足，则判定为区内故障，保护动作。本发明修正过渡电阻引起的附加阻抗对母线测量阻抗模值造成的影响，使得微电网母线低阻抗保护具有较好的抗过渡电阻特性，提高了保护的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种电力系统继电保护技术，特别是一种微电网母线低阻抗自适应保护方法。

背景技术

微电网是由分布式电源(DG)和负荷组成的一个区域性小型电力网络，是目前分布式发电最有效的利用途径。微电源通常是采用逆变器接口进行并网的逆变型分布式电源(IBDG)，当微电网内部发生故障时，为了保护电力电子器件不受损坏，逆变器的限流模块通常将IBDG提供的短路电流限制在2倍额定电流以内；同时，IBDG并网位置灵活，并网运行时，网内潮流会出现双向流动。这些特点使得传统配网中的电流保护难以直接运用到微电网当中，为此必须寻求一种新的保护方法，保证微电网的安全稳定运行。

针对上述微电网特有的故障特性，单纯地利用电压或者电流这些本地电气量信息，无法满足微低网保护可靠性的要求。为此，有学者提出了一种部分基于通信的微电网保护方案--基于母线低阻抗的微电网保护(包含阻抗模值判据和相角判据)。利用故障后，两端母线电压的跌落，和潮流方向的改变，计算两端母线阻抗的模值与相角，通过与故障前两端母线阻抗模值和相角的比较，判定故障区间。这种保护方法利用故障前后母线电压和线路电流的比值信息，构成保护判据，克服了逆变器限流模块对短路电流大小的限制和网内潮流双向的影响，同时，两端通信仅交换布尔量信息，对通信要求较低，保护可靠性较高。但是，经过分析和验证，在区内发生经过渡电阻接地故障时，较大的过渡电阻会削弱故障时电气量特征，影响阻抗母线测量阻抗模值判据的可靠动作，使得故障期间母线测量阻抗模值过大，造成保护拒动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微电网母线低阻抗自适应保护方法，解决微电网内部发生经过渡电阻接地故障时，较大的过渡电阻造成母线低阻抗保护拒动的问题。

一种微电网母线低阻抗自适应保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

监测线路两端母线测量阻抗模值和相角；

电压突变量启动，计算过渡电阻引起的附加阻抗角；

计算测量阻抗模值自适应系数，修正母线测量阻抗模值；

判断修正后的母线测量阻抗模值是否满足阻抗模值动作判据，判断母线测量阻抗相角是否满足相角动作判据；

若两个判据同时满足，则判定为区内故障，保护动作。

本发明提出一种微电网母线低阻抗自适应保护方法，该方法基于母线测量电压与线路电流的比值，求取母线测量阻抗。通过对称分量法，结合不同的故障类型下的边界条件，推导短路接地电流与短路接地负序电流相角的关系，再利用系统的负序等值网络，得出保护安装处负序电流与短路接地负序电流相角的关系，从而计算附加阻抗角并求取母线测量阻抗模值的自适应系数，修正过渡电阻引起的附加阻抗对母线测量阻抗模值造成的影响，使得微电网母线低阻抗保护具有较好的抗过渡电阻特性，提高了保护的可靠性。

下面结合说明火速附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1是中压微电网线路模型图。

图2是m侧测量阻抗向量图。

图3是系统负序网络图。

图4是未经过自适应修正的m侧测量阻抗模值图。

图5是经过自适应修正的m侧测量阻抗模值图。