微电网离网模式下发生故障的仿真图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例及附图，对本发明作进一步详细的说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0028]图1-图3分别是用户侧微电网继电保护主方法流程图、开关过流动作子程序流程图、通信异常动作子程序流程图。图中，Mode代表微电网运行方式，Mode = O是并网模式运行，Mode = I是离网模式运行，Iset为过电流保护的设定值，可取为IsetO和Isetl，分别为并/离网模式的设定值，PCCBrk微电网主电源开关编号，可取为MainBrk[0]和MainBrk[I], MainBrk[O]为并网模式下主电网开关，MainBrk[I]为离网模式下主储能开关，Umax为微电网母线相电压最大值，Ulowerlimit为微电网母线低电压设定值，Ugap为各相电压差值最大值，Uset[2]为设定的电压差值最大值参考值，TimerCount为故障出现后开始的计时，Irms为一个3位数组，表示A、B、C相各相相电流，η为程序正在排查的线路开关编号，BrkNum为开关总数
[0029]图4是典型用户侧微电网拓扑，本实例整个分析和仿真验证都是基于该拓扑。基于该拓扑，使用PSCAD/EMTDC，建立仿真模型，进行Fortran与C语言仿真算法的接口实现，研究分析不同工况下保护方法的有效性，仿真试验按照负荷I线路发生单相接地故障进行。
[0030]保护方法运行过程中，先获取微电网电气参数，包括线路电压、线路电流、各开关闭合状态，根据公共连接点的开关状态，判断微电网运行模式，公共连接点闭合则为并网运行，否则为离网运行，在不同的运行模式下，给定不同的保护整定值，并网模式下动作电流整定值设定为200A，离网模式下动作电流整定值设定为150A，同时需要确定主电源开关编号，并网运行模式下，主电源开关即为公共连接点，离网运行模式下，主电源开关为微电网主电源线路开关即储能系统所在线路的开关。当微电网母线电压越限或不平衡度较高时，启动微电网保护算法，在本仿真设置中，并网模式下，设定延时Tl为0.4s，设定延时T2为
0.8s，离网模式下，设定延时Tl为0.2s，设定延时T2为0.6s。发生故障后，电压波动，触发保护并开始计时，计时超过设定的延时Tl，启动开关过流动作子程序，切除电流有效值超过设定值的开关并返回，且保证主电源开关不能被关断；当切除过流开关后，若系统电压仍处于越限或不平衡状态，此时启动通信异常动作子程序，切除通信异常的开关并返回，且保证主电源开关不能被关断；若系统电压仍处于越限或不平衡状态，计时超过设定延时T2后，切除保护区域内所有保护开关。
[0031]图5是在用户侧微电网并网模式下发生故障的仿真图。负荷I发生单相接地故障且开关远程可控、通信正常，图中UrmsA、UrmsB、Urmse分别代表母线A、B、C各相电压有效值，短路故障发生0.4s后，开关过流动作子程序正确动作，隔离故障。
[0032]图6是在用户侧微电网离网模式下发生故障的仿真图。负荷I发生单相接地故障且开关远程可控、通信正常，短路故障发生0.2s后，开关过流动作子程序正确动作，切除负荷1，隔离故障。但作为离网微电网系统主电源的储能系统并未能使母线电压稳住，使得电压波动并越限，0.4s后开关出口动作，切除保护区域内所有开关。
[0033]以上对本发明所提供的一种适用于用户侧微电网的继电保护方法进行了详细介绍，并基于PSCAD/EMTDC的典型用户侧微电网仿真模型，仿真算法可通过Fortran与C语言实现，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种适用于用户侧微电网的继电保护方法，其特征在于包括以下步骤: (1)获取微电网电气参数，包括线路电压、线路电流、开关闭合状态； (2)确定微电网运行模式； (3)在不同的运行模式下，设定保护动作整定值，及确定主电源开关； (4)检查母线电压是否异常，无异常则初始化时间并返回(I)，有异常则开始计时； (5)若计时超过设定延时T2，则跳开保护区域内所有开关，并返回(1)，否则进入(6); (6)若计时超过设定延时Tl，T1〈T2，则相继启动开关过流动作子程序和通信异常动作子程序，然后返回(I)，否则直接返回(I)。2.根据权利要求1所述的一种适用于用户侧微电网的继电保护方法，其特征在于:在步骤(2)中，用户侧微电网继电保护先判断微电网运行模式，通过判断微电网与大电网的公共连接点开关状态判断微电网运行模式。3.根据权利要求1所述的一种适用于用户侧微电网的继电保护方法，其特征在于:在步骤(3)中，设定了并网运行和离网运行两种运行状态下的保护动作整定值，用户侧微电网在并网运行和离网运行时，线路的故障电流相差较大，且并网运行时的故障电流比离网运行时的故障电流大，微电网在并网运行和离网运行下，需要给定不同的保护动作整定值。4.根据权利要求1所述的一种适用于用户侧微电网的继电保护方法，其特征在于:在步骤(4)中判断电压闭锁，电压闭锁既考虑母线电压过低的越限情况，也考虑母线电压波动的不平衡情况，任意一种情况发生，都激活过电流保护。5.根据权利要求1所述的一种适用于用户侧微电网的继电保护方法，其特征在于:在步骤(5)、(6)中，设置了两个延时整定值:设定延时Tl、设定延时Τ2，设定延时Tl小于设定延时Τ2，在计时未超过设定延时Τ2而超过设定延时Tl情况下，相继进入开关过流动作子程序和通信异常动作子程序，切除过流开关和通信异常的开关并返回；若系统电压仍处于越限或不平衡状态，计时超过设定延时Τ2到达后，切除保护区域内所有保护开关。6.根据权利要求1所述的一种适用于用户侧微电网的继电保护方法，其特征在于:在步骤(6 )中，设置了开关过流动作子程序和通信异常动作子程序，开关过流动作子程序用于逐个排查、切除过电流故障线路，通信异常动作子程序用于逐个排查、切除通信故障线路，在这两种保护动作下，主电源开关都保持闭合不受影响。
【专利摘要】本发明公开了一种适用于用户侧微电网的继电保护方法。本发明基于电压闭锁过电流保护的控制策略，同时基于一体化微电网中央控制器，针对用户侧微电网并网运行和离网运行两种运行方式，设定不同的动作策略，同时判断通信的稳定性，确保微电网的安全稳定运行。本发明所提的方法简便实用，当用户侧微电网在并网运行或离网运行状态下，微电网发生故障时，都能够通过电压闭锁过电流保护控制策略，使故障线路隔离，保证用户侧微电网的安全稳定运行。
【IPC分类】H02H7/26
【公开号】CN105006807
【申请号】CN201510353119
【发明人】杨苹, 许志荣, 尹旭, 周述前, 郑群儒
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月24日