一种适用于微电网的继电保护方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用于微电网的继电保护方法，属于电力系统保护【技术领域】。首先采集微电网母线的电压相量以及由该母线发出的微电网中各条馈线的电流相量，根据采集的电压相量计算母线电压的正序分量，设定一个母线电压的保护启动阈值，根据阈值对母线电压的正序分量幅值进行判断，判定微电网中存在的短路故障，再计算每条馈线的故障电流相量，根据故障电流相量计算各馈线的电流正序故障分量；从各条馈线的电流正序故障分量中检索出幅度值最大的馈线，确定该馈线为故障所在馈线，并切除该馈线。本方法能够检测单相对地、两相对地、三相对称、两相相间等微电网中的四类故障，能够对短路故障进行准确定位，而且可靠性高。
【专利说明】—种适用于微电网的继电保护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种适用于微电网的继电保护方法，属于电力系统保护【技术领域】。
【背景技术】
[0002]为了解决分布式能源的大规模接入问题，“微电网”应运而生。微电网特性远不同于传统大电网，其保护、控制、调度等方面均需要深入研究。微电网保护的目标是当微电网发生短路故障时，能够在短时间内实现故障的定位与最小区域隔离，切除故障，保证微电网内其余设备的继续运行。微电网短路电流小、潮流灵活、运行方式可变等特点使得传统的保护难以适应微电网的保护需求。因此，研究微电网综合保护装置及新方法势在必行。
[0003]传统的保护方法直接应用到微电网中均存在不同程度的困难。
[0004]首先，由于微电网中存在大量基于电力电子接口的设备，使得微电网短路电流较小。过小的短路电流无法驱动过流保护正确动作。分布式电源出力改变，使得在满载情况下整定的过流阈值不一定适用于半载情况，反之亦然。
[0005]其次，微电网中含有单相电源与负载，三相功率不平衡，正常运行时含有电流零序分量、负序分量，这使得序分量法阈值整定困难。此外，与过流保护一样，分布式电源出力改变，使得在满载情况下整定的阈值不一定适用于半载情况，反之亦然。另外，序分量法无法检测三相对称故障。
[0006]可以说，凡是需要整定电流阈值的保护方法，在分布式电源出力改变的情况下，均难以整定阈值。这是传统保护普遍存在的困难。
[0007]最后，尽管传统的光光纤差动保护不依赖于短路电流幅值，可以应对三相不平情况，但需要铺设额外的通信线路。如果通信受阻，保护将失效。许多依赖于通信的保护手段，都存在同样的问题。此外，这类方法增加了微电网的建设投资，降低了微电网的经济性。
【发明内容】
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[0008]本发明的目的是提出一种适用于微电网的继电保护方法，以避免上述已有技术中存在的不足之处，减少微电网的建设投资，并保证微电网的通信可靠性。
[0009]本发明提出的适用于微电网的继电保护方法，包括如下步骤:
[0010](I)采集微电网母线的电压相量& l)b、仏，并分别采集由该母线发出的微电网中各条馈线的电流相量4、4、4，i表示不同的馈线；
[0011](2)根据上述采集的电压相量仏、(Jb、丈，利用下式计算母线电压的正序分量L
[0012]Oe+/?+/?
[0013]其中，e是自然对数，j是虚数单位，是母线电压正序分量的相量表达式，Ks的幅值为Upos ；[0014]( 3 )设定一个母线电压的保护启动阈值Us，对上述母线电压的正序分量幅值Uptjs进行判断，若Upos小于Us，则判定微电网中存在短路故障，并记录Upos小于Us的时刻tf，执行步骤(4)，若Uptjs大于或等于Us，则判定微电网中无短路故障，执行步骤(2)；
[0015](4)分别将每条馈线的tf时刻后一个周波内的电流相量减去tf时刻前一个周波
的电流相量，得到的差值为每条馈线的故障电流相量/ , h—f、? ,
[0016](5)根据上述各馈线的故障电流相量4—/、4—/、4—/，利用下式计算各馈线的电流正序故障分量/
[0017]
【权利要求】
1.一种适用于微电网的继电保护方法，其特征在于该方法包括如下步骤:(1)采集微电网母线的电压相量Ub,并分别采集由该母线发出的微电网中各条馈线的电流相量4、4、4，其中i表示不同的馈线；(2)根据上述采集的母线电压相量AI, 4，利用下式计算母线电压的正序分量
【文档编号】H02H7/26GK103701106SQ201310674915
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】陈来军, 王志文, 沈沉, 马红伟 申请人:清华大学, 许继电气股份有限公司