本發(fā)明涉及微電網(wǎng)控制,尤其涉及一種微電網(wǎng)系統(tǒng)區(qū)域化差動保護方法、裝置及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、隨著光伏、風(fēng)電的小型化、輕型化,越來越多的企業(yè)、小區(qū)等地方在建設(shè)時會考慮增設(shè)一部分的光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以減少從電網(wǎng)用電以及碳排放,除了部分直流設(shè)備,絕大多數(shù)的設(shè)備需要逆變器將以上電能轉(zhuǎn)化為交流電使用,最終形成了各種各樣的微電網(wǎng)。微電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)不同,通常使用逆變器電源,通過脈沖寬度調(diào)制(pulse?widthmodulation,pwm)控制器控制,將直流轉(zhuǎn)換為交流,從而導(dǎo)致其短路電流受pwm控制的影響變得較小,再經(jīng)過電流互感器以后,縱差保護裝置將難以靈敏的發(fā)現(xiàn)內(nèi)部短路故障的發(fā)生,對于pwm控制逆變器電源構(gòu)成的復(fù)雜微電網(wǎng)的故障判別有較大困難。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種微電網(wǎng)系統(tǒng)區(qū)域化差動保護方法、裝置及存儲介質(zhì),以解決現(xiàn)有技術(shù)的縱差保護裝置靈敏性差的問題。
2、根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種微電網(wǎng)系統(tǒng)區(qū)域化差動保護方法,包括:
3、采集微電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行參數(shù)和短路運行參數(shù);
4、根據(jù)所述正常運行參數(shù)和所述短路運行參數(shù),計算逆變器輸出的虛擬短路電流;
5、根據(jù)所述虛擬短路電流計算微電網(wǎng)系統(tǒng)的虛擬差動電流和整定制動電流;
6、根據(jù)所述虛擬差動電流和所述整定制動電流確定所述微電網(wǎng)系統(tǒng)是否發(fā)生短路故障。
7、可選的,所述根據(jù)所述正常運行參數(shù)和所述短路運行參數(shù),計算逆變器輸出的虛擬短路電流包括:
8、根據(jù)所述正常運行參數(shù)和所述短路運行參數(shù),計算虛擬短路電流放大倍數(shù);
9、根據(jù)所述虛擬短路電流放大倍數(shù)以及所述短路運行參數(shù),計算逆變器輸出的虛擬短路電流。
10、可選的,所述正常運行參數(shù)包括微電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行時的第一直流電壓、第二直流電壓、第三直流電壓、第一占空比、第二占空比、第三占空比、第一交流電壓、第二交流電壓、第三交流電壓、第一交流電流、第二交流電流以及第三交流電流;短路運行參數(shù)包括微電網(wǎng)系統(tǒng)短路運行時的第一直流電壓、第二直流電壓、第三直流電壓、第一占空比、第二占空比、第三占空比、第一交流電壓、第二交流電壓、第三交流電壓、第一交流電流、第二交流電流以及第三交流電流;
11、所述根據(jù)所述正常運行參數(shù)和所述短路運行參數(shù),計算虛擬短路電流放大倍數(shù)包括:
12、根據(jù)微電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行時的第一交流電壓、第一交流電流和第一內(nèi)阻,計算第一虛擬短路電流漏壓比;
13、根據(jù)微電網(wǎng)系統(tǒng)短路運行時的第一交流電壓、第一交流電流和所述第一內(nèi)阻,計算第一短路電流漏壓比;
14、根據(jù)微電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行時的第二交流電壓、第二交流電流和第二內(nèi)阻,計算第二虛擬短路電流漏壓比;
15、根據(jù)微電網(wǎng)系統(tǒng)短路運行時的第二交流電壓、第二交流電流和所述第二內(nèi)阻,計算第二短路電流漏壓比;
16、根據(jù)微電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行時的第三交流電壓、第三交流電流和第三內(nèi)阻,計算第三虛擬短路電流漏壓比;
17、根據(jù)微電網(wǎng)系統(tǒng)短路運行時的第三交流電壓、第三交流電流和所述第三內(nèi)阻,計算第三短路電流漏壓比;
18、根據(jù)所述第一虛擬短路電流漏壓比和所述第一短路電流漏壓比、由微電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行時的第一占空比計算得到的第一半波積分信號以及由微電網(wǎng)系統(tǒng)短路運行時的第一占空比計算得到的第一半波積分信號,計算第一虛擬短路電流放大倍數(shù);
19、根據(jù)所述第二虛擬短路電流漏壓比和所述第二短路電流漏壓比、由微電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行時的第二占空比計算得到的第二半波積分信號以及由微電網(wǎng)系統(tǒng)短路運行時的第二占空比計算得到的第二半波積分信號,計算第二虛擬短路電流放大倍數(shù);
20、根據(jù)所述第三虛擬短路電流漏壓比和所述第三短路電流漏壓比、由微電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行時的第三占空比計算得到的第三半波積分信號以及由微電網(wǎng)系統(tǒng)短路運行時的第三占空比計算得到的第三半波積分信號,計算第三虛擬短路電流放大倍數(shù)。
21、可選的,所述虛擬短路電流包括第一虛擬短路電流、第二虛擬短路電流以及第三虛擬短路電流,根據(jù)所述虛擬短路電流放大倍數(shù)以及所述短路運行參數(shù),計算逆變器輸出的虛擬短路電流包括:
22、根據(jù)所述第一虛擬短路電流放大倍數(shù)和微電網(wǎng)系統(tǒng)短路運行時的第一交流電流,計算第一虛擬短路電流;
23、根據(jù)所述第二虛擬短路電流放大倍數(shù)和微電網(wǎng)系統(tǒng)短路運行時的第二交流電流,計算第二虛擬短路電流;
24、根據(jù)所述第三虛擬短路電流放大倍數(shù)和微電網(wǎng)系統(tǒng)短路運行時的第三交流電流,計算第三虛擬短路電流。
25、可選的,所述據(jù)所述虛擬短路電流計算微電網(wǎng)系統(tǒng)的虛擬差動電流和整定制動電流包括:
26、根據(jù)所述虛擬短路電流計算微電網(wǎng)系統(tǒng)的虛擬差動電流;
27、根據(jù)所述虛擬短路電流和制動電流比例系數(shù),計算所述整定制動電流。
28、可選的,所述根據(jù)所述虛擬差動電流和所述整定制動電流確定所述微電網(wǎng)系統(tǒng)是否發(fā)生短路故障包括:
29、判斷所述虛擬差動電流是否小于等于所述整定制動電流,如果是,則確定所述微電網(wǎng)系統(tǒng)未發(fā)生短路故障,并返回執(zhí)行采集微電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行參數(shù)和當前運行參數(shù)的步驟;
30、如果否,則確定所述微電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障,并根據(jù)所述整定制動電流執(zhí)行保護動作。
31、可選的,所述整定制動電流包括第一整定制動電流、第二整定制動電流以及第三整定制動電流;所述根據(jù)所述整定制動電流執(zhí)行保護動作包括:
32、根據(jù)所述第一整定制動電流、所述第二整定制動電流和所述第三整定制動電流的最大值執(zhí)行保護動作。
33、根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種微電網(wǎng)線路的縱差保護裝置,包括:
34、采集模塊,所述采集模塊用于采集微電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行參數(shù)和短路運行參數(shù);
35、第一計算模塊,所述第一計算模塊用于根據(jù)所述正常運行參數(shù)和所述短路運行參數(shù),計算逆變器輸出的虛擬短路電流;
36、第二計算模塊,所述第二計算模塊用于根據(jù)所述虛擬短路電流計算微電網(wǎng)系統(tǒng)的虛擬差動電流和整定制動電流;
37、確定模塊,所述確定模塊用于根據(jù)所述虛擬差動電流和所述整定制動電流確定所述微電網(wǎng)系統(tǒng)是否發(fā)生短路故障。
38、可選的,所述第一計算模塊包括虛擬短路電流放大倍數(shù)計算模塊和虛擬短路電流計算模塊;
39、所述虛擬短路電流放大倍數(shù)計算模塊用于根據(jù)所述正常運行參數(shù)和所述短路運行參數(shù),計算虛擬短路電流放大倍數(shù);
40、所述虛擬短路電流計算模塊用于根據(jù)所述虛擬短路電流放大倍數(shù)以及所述短路運行參數(shù),計算逆變器輸出的虛擬短路電流。
41、根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì),所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機指令,所述計算機指令用于使處理器執(zhí)行時實現(xiàn)本發(fā)明任一實施例所述的微電網(wǎng)系統(tǒng)區(qū)域化差動保護方法。
42、本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案,通過采集微電網(wǎng)線路的正常運行參數(shù)和短路運行參數(shù);根據(jù)正常運行參數(shù)和短路運行參數(shù),計算逆變器輸出的虛擬短路電流;根據(jù)虛擬短路電流計算微電網(wǎng)系統(tǒng)的虛擬差動電流和整定制動電流;根據(jù)虛擬差動電流和整定制動電流確定微電網(wǎng)系統(tǒng)是否發(fā)生短路故障。首先針對電源為逆變器電源的微電網(wǎng),通過pwm占空比判斷逆變器電源的限幅情況;其次根據(jù)pwm的半波積分以及逆變器直流側(cè)電壓,將逆變器構(gòu)建為電壓源型三相電源,將其輸出電流虛擬為電壓源外部短路輸出電流;最后,提出誤差制動標準。該方法通過放大保護裝置測量的短路電流,有效解決了較小的短路電流對保護裝置靈敏性的影響,有效提升了面對復(fù)雜的區(qū)域化的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)時保護的選擇性、速動性、靈敏性以及可靠性,具有較高的工程實用性。
43、應(yīng)當理解,本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標識本發(fā)明的實施例的關(guān)鍵或重要特征,也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。