微電網(wǎng)新型保護(hù)控制方案與實現(xiàn)技術(shù).pdf

1、一種由分布式電源、儲能裝置、智能化用戶與可控負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置構(gòu)成的新型供電系統(tǒng)，即“微電網(wǎng)”，成為了解決配電網(wǎng)分布式電源高度滲透的重要途徑。然而，微電網(wǎng)運(yùn)行方式靈活多變，且內(nèi)部分布式電源以逆變型電源為主，給傳統(tǒng)配電網(wǎng)保護(hù)原理帶來了嚴(yán)峻的考驗。微電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，上級電網(wǎng)饋線保護(hù)、并網(wǎng)點保護(hù)、微電網(wǎng)內(nèi)部元件保護(hù)間的合理配合也成為了微電網(wǎng)保護(hù)研究的難點之一。對此，本文以微電網(wǎng)并網(wǎng)點保護(hù)與微電網(wǎng)饋線保護(hù)為對象開展研究，論文的主要工作與

2、取得的成果如下所述。
　　(1)在逆變型分布式電源故障特征的研究基礎(chǔ)上，分別分析了傳統(tǒng)保護(hù)原理中功率方向元件與正序故障分量方向元件在含逆變型電源配電網(wǎng)中的適用性，為微電網(wǎng)并網(wǎng)點保護(hù)及內(nèi)部饋線保護(hù)原理的研究提供理論基礎(chǔ)。
　　(2)根據(jù)故障隔離策略對并網(wǎng)點開關(guān)動作行為的要求，利用不同故障情形下的延時環(huán)節(jié)實現(xiàn)并網(wǎng)點保護(hù)與上級電網(wǎng)饋線保護(hù)、微電網(wǎng)內(nèi)部饋線保護(hù)、并網(wǎng)運(yùn)行規(guī)范要求間的邏輯配合。利用并網(wǎng)點故障前后正序功率方向與正序電流幅

3、值變化，提出了一種并網(wǎng)點處新型故障方向判別方法，并設(shè)計了過電流保護(hù)、低電壓保護(hù)作為輔助判據(jù)，解決了三相金屬性短路故障時的方向判別死區(qū)問題。
　　(3)借鑒電流差動保護(hù)原理思想，基于微電網(wǎng)饋線區(qū)內(nèi)外故障時正序差動阻抗的幅值差異，提出了一種適用于微電網(wǎng)饋線故障特征的正序阻抗差動保護(hù)原理。為進(jìn)一步改善保護(hù)性能，有效應(yīng)對分支負(fù)荷的影響，構(gòu)造了帶制動特性的動作判據(jù)。針對區(qū)內(nèi)三相金屬性短路故障時保護(hù)存在的死區(qū)問題，利用故障時正序阻抗與正序電流

4、幅值特征構(gòu)造了輔助判據(jù)。與傳統(tǒng)電流差動保護(hù)相比，所提方法無需兩端數(shù)據(jù)同步采樣，對通信要求較低。以智能測控終端為平臺，設(shè)計了保護(hù)軟件流程，開發(fā)了面向工程實際的正序阻抗差動保護(hù)裝置。軟件仿真與裝置測試結(jié)果均驗證了保護(hù)原理的有效性。
　　(4)基于不同故障類型下微電網(wǎng)饋線保護(hù)安裝處各故障相能量函數(shù)的特征分析，提出了一種基于故障超前相的能量方向縱聯(lián)保護(hù)方法。構(gòu)造了幅值輔助判據(jù)以克服區(qū)內(nèi)分支負(fù)荷投切的影響，研究了正序分量控制的逆變型分布式電