[发明专利]一种微网、微网系统及微网故障定位方法

说明书

技术领域

本发明属于微电网保护控制技术领域，具体涉及一种微网、微网系统及微网故障定位方法。

背景技术

近年来，随着国家对低碳节能和清洁替代的提倡，越来越多的分布式电源(DG)开始并入电网运行，从而产生了众多具有分布式电源、储能以及负荷的小型区域“微网”系统。微电网具有分布式电源运行灵活多变、并网和孤岛方式故障特征差异大的特点。分布式电源的大量接入使得原先的配电网保护已不再适用：它使配电网由原先的辐射状单向潮流变为多电源和双向潮流特性，运行方式对短路故障电流影响较大；不仅使常规的三段式电流保护失效，也使保护的选择性较难做到。大容量DG的接入对保护的速动性提出了很大的要求，而传统的基于工频量的保护配置无法满足微网保护的选择性和速动性，给分布式电源接入后的微网保护提出了很大挑战。此外，分布式电源的接入导致线路上谐波含量增大，也使常规基于暂态量的保护方法无法完全适用。

发明内容

本发明的目的是提供一种微网、微网系统及微网故障定位方法，用于解决常规三段式电流保护无法满足微网保护的选择性和速动性需求的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种微网故障定位方法，包括以下步骤：

实时采集微网中线路上的暂态电流，与同一条母线相连的线路上的暂态电流极性相同时，判定为所述母线故障；与同一条母线相连的线路中任一线路的暂态电流极性与其他线路的暂态电流极性不同时，判定对应的线路故障。

进一步的，所述暂态电流的提取采用相模变换和小波变换滤波的方法。

进一步的，所述暂态电流极性的比较采用互相关函数的方法。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种微网，所述微网包括：

母线、与所述母线相连的线路，及与线路相连的分布式电源，所述母线处设有暂态极性保护装置，暂态极性保护装置设有用于输入母线上所连各线路的暂态电流的端口，暂态极性保护装置通过所述端口比较实时采集到的母线相连各线路的暂态电流信息，当所述母线相连的各线路的暂态电流极性相同时，判定为母线故障；当所述母线相连各线路中任一线路的暂态电流极性与其他线路的暂态电流极性不同时，判定对应的线路故障。

进一步的，所述暂态电流的提取采用相模变换和小波变换滤波的方法。

进一步的，所述暂态电流极性的比较采用互相关函数的方法。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种微网系统，包括以下六个系统方案：

系统方案一，所述微网系统包括两个以上连通的微网，每一微网包括母线、与所述母线相连的线路，及与线路相连的分布式电源，所述母线处设有暂态极性保护装置，暂态极性保护装置设有用于输入母线上所连各线路的暂态电流的端口，暂态极性保护装置通过所述端口比较实时采集到的母线相连各线路的暂态电流信息，当所述母线相连的各线路的暂态电流极性相同时，判定为母线故障；当所述母线相连各线路中任一线路的暂态电流极性与其他线路的暂态电流极性不同时，判定对应的线路故障；相邻暂态极性保护装置之间设有通信通道。

系统方案二，在系统方案一的基础上，所述微网间的连接方式为辐射形或环形连接。

系统方案三、四，分别在系统方案一、二的基础上，该微网系统还包括有集成网络保护单元，集成网络保护单元连接每一暂态极性保护装置，用于接收暂态极性保护装置的故障判断信息。

系统方案五、六，分别在系统方案三、四的基础上，所述集成网络保护单元与暂态极性保护装置的连接方式为有线连接或无线连接。

本发明的有益效果是：通过采集微网与同一母线相连线路上的暂态电流，比较线路上暂态电流的极性，判断故障的发生位置。本发明是基于高频暂态电流信号的极性判断故障，判断速度快，满足微网保护的速动性需求；该方法能同时对母线和线路进行保护，支持所有故障类型，满足微网保护的选择性。

附图说明

图1是一种微网结构示意图；

图2是微网保护逻辑示意图；

图3是db2、db4、db8、db10小波滤波效果比较示意图；

图4是一种微网保护流程示意图；

图5是一种微网保护装置示意图；

图6-a是母线故障时采用微网故障定位方法仿真的暂态高频分量波形图；

图6-b是母线故障时采用微网故障定位方法仿真的相关系数波形图；

图7-a是第一线路故障时采用微网故障定位方法仿真的暂态高频分量波形图；

图7-b是第一线路故障时采用微网故障定位方法仿真的相关系数波形图；

图8是另一种微网结构示意图；