基于双电流差动保护的微电网保护新方案

微电网在电网发生故障时对系统起到支撑的作用,微电网接入大电网,确保其正常运行的保护与控制措施是研究的难点。由于微电网既要能够并网运行,也要孤岛运行;同时既要充当电源的角色,也要充当能够调度的负荷角色,所以其保护措施很复杂。在研究电流差动保护的基础上,提出了双电流差动保护,通过对多点信息的采集,获取多个电流差动保护的信号,之后综合判断作出分闸输出。故障发生后能够迅速判断故障位置,当保护发生拒动作时,能够作为后备保护切除故障。同时通过PSCAD仿真一个微电网模型,验证了方案的正确性与可行性。     

光伏T接高压配电网电流差动保护研究

分析了光伏电站故障电流的特性,研究了两个目前常用电流差动保护判据应用在光伏T接线路上存在的问题。研究结果表明,传统T接线路差动保护判据不能同时满足内部故障的灵敏性和外部故障的可靠性。结合光伏电源故障电流特点,提出了适合于光伏T接线路电流差动保护的综合判据。对改进后的判据进行了大量的仿真试验,仿真结果表明,该判据能满足区内故障时的灵敏性和区外故障时的可靠性,并且具有很强的抗过渡电阻的能力。     

基于节点搜索的微电网自适应保护方法

由于微电网拓扑结构灵活多变,且并网及孤岛运行时故障特性不同,使得传统的继电保护难以满足要求。针对微电网继电保护的需求特点,提出基于故障电流方向判别的微电网自适应保护方法,将微网实时拓扑结构转化为树形节点路径图,采用树形节点搜索方法及节点路径算法对微网内保护装置的动作值及动作时限进行自适应整定。在此基础上提出基于IEC 61850的微电网自适应保护系统。仿真算例结果证明了所提方法的有效性。该方法能够有效跟踪网络拓扑结构变化而实时更改保护整定值,具有较好的自适应性。     

基于故障方向信息的中压光伏微电网保护策略

提出了一种基于故障方向信息的新型中压光伏微电网保护策略.该策略利用能量函数法判断断路器的故障方向,然后根据故障方向信息对光伏微电网外部、公共母线和馈线故障进行定位,并构建馈线故障方向矩阵、断路器-支路矩阵和支路-断路器矩阵,以矩阵运算实现馈线支路故障的快速定位与出口跳闸.仿真结果表明,所提出的光伏微电网保护策略能够实现故障的快速定位与隔离,有效地保障中压光伏微电网的安全稳定运行.     

微电网保护策略综述

近年来为提高电能质量和供电可靠性,越来越多的微电网接入配电网。微电网由分布式电源、储能装置和可控负荷组成。微电网的引入带来的一个主要挑战是设计在并网和孤岛2种运行模式下均能有效保护微电网的保护策略。总结了微电网继电保护面临的难点和特殊需求,介绍了微电网保护的研究现状,探讨了不同方案的优缺点,并给出了未来微电网保护的一些建议。     

输电线路综合电流差动保护方案的研究

根据实现差动保护功能所需信息类型的不同,提出分相电流差动和综合电流差动的新分类方法,并列举已有的综合电流差动保护方案.在对已有方案的性能评估和分析基础上,给出负序电流与正序电流故障分量相配合的综合电流差动新原理.理论分析和EMTP仿真表明,该方案可以对各种类型的区内故障灵敏动作.     

环形直流微电网故障分析与保护

直流微电网故障的快速检测与切除是提高其运行可靠性的关键。电流差动保护可快速有选择地切除故障,但受短路阻抗影响较大,在高阻抗短路时可能拒动。针对环形直流微电网,文中提出基于母线功率变化率的差动保护,由母线两侧功率变化率作为差动量,在区内故障时,母线功率变化率差动值大于动作值,保护动作切除故障线路。功率变化率差动值与短路电流平方及短路阻抗成正比,相比电流量保护,具有更快的故障识别速度和更高的保护灵敏度。仿真结果验证了所提保护方案具有更好的速动性、灵敏性,提高了环形直流微电网的可靠性和稳定性。     

微电网光伏发电系统控制与稳定性研究

在分析光伏电池原理及最大功率跟踪基础上,分析了含光伏发电系统的微电网模型。对光伏系统控制采用的是两级式控制,前级Boost DC/DC实现光伏阵列最大功率跟踪控制以稳定直流母线电压,并可升高电压以满足后级逆变器需要。后级为DC/AC逆变器,对逆变器采用V/f控制策略,此控制策略用以保证微电网的频率电压的稳定性。在Matlab/Simulink平台搭建含光伏发电系统的微电网仿真模型,分别对在并网运行时改变光照和在孤岛运行时改变负荷进行仿真,验证控制策略能够保证光伏发电系统的稳定运行。     

用差动保护菜单进行比例制动边界搜索

介绍了利用保护测试仪自动测试功能进行主变差动保护检验的方法,可以有效提高现场试验效率。     

环形直流微网短路故障分析及保护方法

以环形风电直流微网为研究对象,深入分析直流母线发生双极短路故障时电压源变流器(VSC)的故障特性,并据此提出以电流差动保护为主保护、欠电压保护为后备保护的环形直流微网故障定位与保护方案。该方案通过检测直流线路的输入、输出电流及其差动电流来定位和隔离故障线路,并配备欠电压后备保护以确保故障下直流微网系统的安全运行。基于MATLAB/Simulink对环形直流微网进行仿真研究以验证所提保护策略的可行性。仿真结果表明,在线路发生双极短路故障时,保护系统能够根据线路差动电流值做出快速响应,从而实现了直流微网系统短路故障的定位和隔离。     

基于多智能体的交流微网电流保护研究

为了解决微网接入传统配电网的保护问题,提出基于多智能体的交流微网电流保护方案。该方案既可以利用多智能协调合作的性能更好地实现电流差动保护,又能在电网出现间歇性故障时提供三段式电流保护。基于电力多智能体分布系统基础和电流保护系统结构,具体设计了可灵活切换的多智能体交流微网电流保护方案。实例验证表明,基于多智能体的电流保护方案能适应各种交流微网环境,具有较好的实用性。     

直流微电网光伏发电最大功率点追踪方法

基于直流微电网母线电压稳定的实际情况,获得光伏电源电压和直流变换器占空比的函数关系,把占空比作为输入变量,在仅需测量光伏电源电流的基础上对其准确实施最大功率点追踪;可省略光伏发电直流微电网中众多分布式光伏电源端电压传感器及其相关电路,减少干扰,提高可靠性,降低系统成本。MATLAB下系统模型仿真和样机试验证明了所提控制方法的正确性与可行性。     

A protection scheme for microgrid with multiple distributed generations using superimposed reactive energy

With the growing integration of distributed generation, distribution networks have evolved toward the concept of microgrids. Microgrids can be operated in either the grid-connected mode to achieve peak shaving and power loss reduction or the islanded mode to increase the reliability and continuity of supply. These two modes of operation cause a challenge in microgrid protection, because the magnitude of fault current decreases significantly during the transition of a microgrid from the grid-connected mode to the islanded mode. This paper proposes a protection scheme for the microgrid based on superimposed reactive energy. The proposed scheme uses the Hilbert transform to calculate the superimposed reactive energy (SRE). The sequence components of superimposed current are adopted to detect fault incidents in the microgrid. The faulty phase and section are recognised by using the directional characteristics of SRE along with a threshold value. Moreover, a relay structure, which enables the proposed protection scheme, is designed. The significant feature of the proposed protection scheme is that it has the ability to protect the looped and radial microgrids against solid and high-impedance faults. To verify the efficacy of the proposed approach, extensive simulations have been carried out using the MATLAB/SIMULINK software package. The results show that the proposed scheme successfully identifies and isolates various types of fault in a microgrid and performs well with different fault resistances and fault locations.     

微网保护分析

对微网特性以及影响保护的因素进行了分析,提出了微网的保护机制并进行了仿真。微网系统内部的保护须考虑逆变式电源的限流作用和微网双向潮流特性,还须综合考虑通信的应用,保护在不同运行方式下的适应性,与控制方式的协调性以及动作时间的合理设置等问题。在对这些因素进行分析的基础上,提出了微网的保护机制:对于线路故障,采用纵联保护;对于负荷故障,采用各相电流矢量和作为故障判据。研究中利用下垂控制原理在PSCAD中搭建了微网的模型,并对微网孤岛运行模式下各种负荷故障情况进行了仿真,仿真结果表明了所提负荷故障保护方法在孤岛运行方式下的有效性。     

考虑光伏低电压穿越特性的交流微电网保护方法

微电网内部发生故障时,采用恒功率(PQ)控制的光伏电源会进入低电压穿越状态,导致微电网线路电流的相位发生改变,进而可能造成故障方向判别错误.因此,对光伏低电压穿越状态下输出电流相位进行分析,然后对母线上的故障电压分量和故障电流分量的相位特性进行分析,提出了一种基于3组正序电流相位比较的故障方向判别方法.PSCAD/EM...     

一种海岛分布式光伏发电微电网

针对目前微电网组成及控制复杂,快速实现及扩容难的现状,提出了一种工程实用的模块化分布式光伏发电独立微电网结构,以实现快速组网、安全及高效运行。对该独立光伏微电网的运行原理、关键电力电子装置以及模块间调度控制策略等进行了分析设计。基于该拓扑结构,在海岛进行了光/柴/蓄独立光伏微电网实证研究,实现了海岛负荷不间断供电运行。进行了海岛光伏微电网运行状态的测试分析,试验结果验证了该微电网架构的有效性,并对存在的问题提出了建议。     

一种新型的微网自适应过流保护方法

微网灵活的运行模式给保护带来了严峻的挑战,对此提出了一种新型的微网自适应过流保护方法。以微网三处典型的故障为案例,从并网和离网角度剖析了微网自适应保护应具备的功能。以此为基础,给出了微网自适应保护方案并阐述了集中式微网保护的主从工作机制;提出了三段式自适应保护的过电流整定算法,设计了故障识别流程;基于分析传统过电流保护时限配合在微网保护中存在的弊端,提出了微网自适应保护在并网和孤岛时的动作时限优化方案,结合案例分析了其优点。理论和案例分析表明,所提自适应保护方法能够快速可靠地识别故障区域,满足微网对保护的要求。     

一个实际小型光伏微网系统的设计与实现

详细介绍了一个与建筑结合的小型光伏微网系统的实现方法,结合具体应用地点的气象数据、具体建筑的空间及用电负荷情况,通过对比不同倾角情况下的发电量差异,确定了以年发电量最大为目标的各部分光伏组件的安装容量及安装方式.以蓄电池双向逆变器为核心,确定了主从型光伏微网系统的设计方案并加以实现,并通过上层控制器可以设置系统工作在不...