新型微电网外部短路故障保护方案.pdf

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1、第42卷第5期电力系统保护与控制VO1．42NO．52014年3月1日PowerSystemProtectionandControlMar．1．2014新型微电网外部短路故障保护方案童荣斌，牟龙华，庄伟(同济大学电气工程系，上海201804)摘要：结合微电网与配电网的隔离策略，提出了一种基于正序故障分量原理的新型微电网外部短路故障保护方案。该原理分别提取微电网与配电网之间的联络线两端的正序故障分量进行阻抗计算，然后利用阻抗角构成的新判据确定是否发生微电网外部故障。该原理无需考虑负荷电流和故障电阻的影响，克服了微电网故障时短路故障电流小以及潮流双向流动的问题。同时采用正序

2、故障分量电流幅值差动保护作为阻抗角保护判据的启动判据，构成了一套完整有效的微电网外部短路故障保护方案。用PSCAD／EMTDC建立一个连接配电网的微电网仿真模型，进行各种短路故障仿真，仿真结果验证了所述保护方案的正确性和有效性。关键词：微电网；隔离策略；外部故障；正序故障分量Newprotectionschemeforexternalshort-circuitfaultofmicrogridTONGRong-bin，MULong-hua，ZHUANGWei(DepartmentofElectricalEngineering，TongjiUniversity,Shangh

3、ai201804，China)Abstract：Consideringtheisolationstrategyofmicrogridandutilitypower,thepaperproposesanewprotectionschemeforexternalshort—circuitfaultofmicrogridbasedonpositive-sequencefaultcomponentprinciple．Theprincipleextractsthepos~ive-sequencefaultcomponentsoftwoterminalsoftielinebetwe

4、enmicrogridandutilitypowerandcalculatestheirimpedances，thenusestheimpedanceangleasnewfaultcriteriontoidentifytheextemalfaultofmicrogrid．Withoutconsideringtheloadcurrentandfaultresistance，theprincipleovercomesthebidirectionalcharacteristicandfinitenessofshort-circuitcurrent．Meanwhile，thec

5、urrentmagnitudeofpositive-sequencefaultcomponentsisusedastriggercriterion，thusthecomprehensiveprotectionschemeispresented．AmicrogridmodelconnectedtoutilitypowerisbuiltbyPSCAD／EMTDC，andallkindsoffaulttypearesimulated，thesimulationresultshowsthattheprotectionschemeiscorrectandeffective．Key

6、words：microgrid；isolationstrategy；externalshort·circuitfault；positive-sequencefaultcomponent中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674—3415(2014)05—0078—07拒动、误动等严重后果，直接威胁到配电网的安全0引言稳定运行。分布式发电作为一种新兴、高效和环保的发电目前，国内外对微电网继电保护方面的研究已技术得到了飞速的发展，相当数量且不同类型的分经取得了一定的成果【6刚，然而这些成果主要集中布式电源和相应负荷形成微网并连接到配电网，与在对微电网内部故障的保护

7、研究，对于结合微电网大电网互为补充，是分布式电源最有效的利用途隔离策略的外部故障保护研究则十分匮乏。近年来，径I1。]。但是，随着微电网渗透率的不断增加，传统利用正序故障分量的保护原理逐渐成为继电保护领配电网由单端电源辐射状的网络结构变成了多端电域的研究热点，正序故障分量存在于各种故障之中，源环状的网络结构，同时，由于微电网的控制原理充分利用这种故障特征能够确定线路发生的各种故和保护技术十分复杂，正常运行时，电网内部潮流障卜乃J。基于这两点，本文在详细阐述微电网隔离双向流动，短路时基于电力电子装置的故障电流仅策略的基础上，提出一种基于正序