[发明专利]一种基于控制网络的逆变器微电网继电保护方法

权利要求书

1.一种基于控制网络的逆变器微电网继电保护方法，其特征在于，利用同步相测量和基于智能继电器检测微电网的高阻抗故障，其具体流程如下：

在微电网每条馈线段两端分别安装智能继电器，各馈线的主保护依赖于瞬时差动电流保护：保护方案一，如果发现两个样本的绝对值超过跳闸阈值，跳闸信号被发送到开关设备；

保护方案二，如果开关设备拒动，此时测量的差分电流仍然高于阈值，经过大于0.3秒而小于0.6秒的时间延迟，后备跳闸信号将被发送到同一馈线上相邻继电器；

保护方案三，如果继电器或通信链路均失败，将向所有其他连接继电器发出报警并告知差分保护丢失；报警信号同时被发送到微电网控制中心，所有继电器将依靠电压比较保护方案，直到系统恢复。

2.根据权利要求1所述的一种基于控制网络的逆变器微电网继电保护方法，其特征在于，所述智能继电器包括标准的过流和过/欠压保护功能，而且具有可编程能力，并有光纤和多种控制网络接口，提供电量测量和事件录波报告。

3.根据权利要求2所述的一种基于控制网络的逆变器微电网继电保护方法，其特征在于，在主保护继电器上电压电流数字采样频率不低于1.5kHz，然后通过光纤通信链路传输到另一端继电器上；

对于通信距离小于30km的光纤通道，数据传输时间小于0.1ms的馈线，馈线两侧不需进行时间同步测量；对于超过30km长的线路，测量单元GPS实现时问同步，以此建立差分继电保护方案。

4.根据权利要求3所述的一种基于控制网络的逆变器微电网继电保护方法，其特征在于，所述电压比较保护方案是在每一个继电器上比较电压的有效值，如果电压值小于0.7pu，则最低电压的继电器将在0.6～0.9s的时间发出跳闸信号，以使得前面的保护方案一和保护方案二有充分的动作时间。

5.根据权利要求4所述的一种基于控制网络的逆变器微电网继电保护方法，其特征在于，微电网中的每个DGs配备欠压跳闸保护，其欠压保护是在电压小于0．7pu后延迟1s动作。

6.根据权利要求5所述的一种基于控制网络的逆变器微电网继电保护方法，其特征在于，建立微电网实验仿真系统架构，在开关设备和继电器故障的情况下，利用MatlabSimulink SimPower Systems仿真系统仿真测试后备保护系统的有效性，Simulink采样时间步长设定2us。

7.根据权利要求6所述的一种基于控制网络的逆变器微电网继电保护方法，其特征在于，所述Matlab Simulink SimPower Systems仿真系统包括四种不同工作情景：放射状配置并网模式、放射状配置孤岛模式、环结构配置并网模式和环结构配置孤岛模式；

对所述四种不同工作情景，当相到地PG故障发生时，在线路上继电器测量到正常运行的电流和电压波形进行仿真试验。

8.根据权利要求7所述的一种基于控制网络的逆变器微电网继电保护方法，其特征在于，所述放射状配置孤岛模式，继电器是在两个采样周期内检测到接地故障，并在一个正弦周期内发出跳闸命令；

所述放射状配置并网模式与述放射状配置孤岛模式的区别是：微电网作为主电网的一部分始终与主电网连接，差额功率被发送到主电网系统或从主电网接收，具有发电负荷匹配。

9.根据权利要求7所述的一种基于控制网络的逆变器微电网继电保护方法，其特征在于，所述环结构配置孤岛模式对于主回路的负载线路上的任何故障，主保护切除线路后通过环结构继续保持向所有的负载供电，并维持微电网内发电功率的平衡；

所述环结构配置并网模式与所述环结构配置孤岛模式的区别是：环结构的连接减少了到故障点的线路阻抗。

10.根据权利要求7所述的一种基于控制网络的逆变器微电网继电保护方法，其特征在于，所述仿真试验中，对于高阻抗故障，总故障电流不低于额定电流的10％，电流额度是在电流互感器额定工作范围内。