[发明专利]用于微电网保护的方法、继电器和系统

说明书

本发明提供了一种用于微电网保护的方法、继电器和系统，其中，所述方法可包括：基于输入的三相电压产生固态故障信号；基于输入的三相电流产生高阻抗故障信号；基于输入的三相电压和三相电流产生方向信号；基于固态故障信号、高阻抗故障信号和方向信号产生跳闸信号。根据本发明的用于微电网保护的方法、继电器和系统，可根据三相电压和三相电流来产生固态故障信号、高阻抗故障信号和方向信号，以准确地确定故障，可通过信号传递故障信息，以快速处理故障，从而为微电网提供快速且可靠的保护。

技术领域

本发明涉及微电网技术，更具体地，涉及一种用于微电网保护的方法、继电器和系统。

背景技术

微电网的孤岛运行模式可以是微电网作为自足式系统独立于主公共电网运行的模式。在孤岛运行模式下出现的主要问题涉及微电网保护，例如过流保护。在这种运行模式下，由于例如分布式发电机的变流器中使用的半导体开关的被限制的电流额定值的原因，故障电流相对地小，大约是正常的额定电流的两倍。然而，当主公共电网在电网连接运行模式下产生故障电流时，产生的故障电流相对地大，以驱动传统的过流保护继电器。因此，这种针对相对地大的故障电流的传统的过流保护继电器不足以保护运行在孤岛运行模式下的微电网或不与主公共电网物理地连接的孤岛式微电网。虽然可采用传统的过流保护继电器来保护运行在电网连接运行模式下的微电网和总是与主公共电网物理地连接的非孤岛式微电网，但是由于分布式发电机的存在可能会影响包括过流保护继电器的保护系统的故障处理能力，因此必须系统地调整传统的过流保护继电器。

发明内容

本发明的各个方面至少可解决以上提到的问题和/或缺点，并且至少提供以下优点。另外，本发明可不解决以上提到的问题和/或缺点。

根据本发明的一方面，提供了一种用于微电网保护的方法，其中，所述方法可包括：基于输入的三相电压产生固态故障信号；基于输入的三相电流产生高阻抗故障信号；基于输入的三相电压和三相电流产生方向信号；基于固态故障信号、高阻抗故障信号和方向信号产生跳闸信号。

可选地，所述基于输入的三相电压产生固态故障信号的步骤包括：通过第一坐标变换将输入的三相电压转换为两相同步旋转坐标系下的电压；将两相同步旋转坐标系下的电压的至少一个电压分量与预定的参考电压进行比较；

当所述至少一个电压分量与所述预定的参考电压之间的差异大于第一阈值时，产生固态故障信号。

可选地，所述基于输入的三相电流产生高阻抗故障信号的步骤包括：通过第二坐标变换将输入的三相电流转换为两相静止坐标系下的电流；对获得的两相静止坐标系下的电流进行离散小波变换以获得小波系数；将获得的小波系数与第二阈值进行比较，并且当获得的小波系数大于第二阈值时，产生高阻抗故障信号。

可选地，所述基于输入的三相电压和三相电流产生方向信号的步骤包括：基于输入的三相电压和三相电流分别计算出零序电压、正序电压、逆序电压、零序电流、正序电流和逆序电流；基于所述计算的结果产生零序方向、正序方向和逆序方向；基于产生的零序方向、正序方向和逆序方向产生方向信号。

可选地，所述基于固态故障信号、高阻抗故障信号和方向信号产生跳闸信号的步骤包括：对固态故障信号、高阻抗故障信号和方向信号执行逻辑运算；基于所述逻辑运算的结果产生跳闸信号。

可选地，所述方法还包括：将输入的三相电压与预设的健康电压进行比较以获得电压幅值偏差、频率偏差和相位角偏差；基于获得的电压幅值偏差、频率偏差和相位角偏差确定故障是否被恢复，当故障被恢复时产生合闸信号。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于微电网保护的继电器，其中，所述继电器可包括：固态故障检测模块，基于输入的三相电压产生固态故障信号；高阻抗故障检测模块，基于输入的三相电流产生高阻抗故障信号；方向确定模块，基于输入的三相电压和三相电流产生方向信号；跳闸信号产生模块，基于固态故障信号、高阻抗故障信号和方向信号产生跳闸信号。