采用搜索保护与差动保护的光伏微电网综合保护策略

光伏微电网具有短路电流小、潮流双向流动、运行工况多变等特点,容易导致继电保护的拒动与误动。提出了基于电压启动、搜索最大电流正序故障分量的检测方法,并将其与传统差动保护方法相结合,设计了光伏微电网综合保护策略。该保护策略不依赖短路电流幅值启动,不需要整定继电保护电流阈值,适用于微电网并网和离网模式。此外,该策略在通信故障、主保护拒动等工况下依然有效。在PSCAD环境中构建了典型的光伏微电网算例,通过典型工况全面验证了综合保护策略的有效性。     

基于ROF优化算法的微电网自适应过电流保护

微电网在发生故障时系统等效阻抗值实时变化,影响自适应过电流保护整定值的计算,降低了保护的可靠性。为了实时计算出系统等效阻抗值,提出用鲁丁、奥社和法特米（rudin osher and fatemi,ROF）去噪模型优化戴维南等效阻抗值的方法。将计算戴维南等效阻抗最优值问题转化为优化去噪问题,采用ROF去噪模型优化戴维南等效阻抗值,用原-对偶混合梯度下降算法求解目标函数,并提出一整套自适应过电流保护方法。最后对微电网不同的运行模式、故障位置和故障类型等工况建立PSCAD/EMTDC仿真模型,使用Matlab软件对提取的信号进行分析,验证所提方法的有效性和优越性。     

一种适用于微电网的分散式自适应过电流保护

针对传统的定流继电保护不能及时响应微电网拓扑结构变化的问题,文中提出一种分散式自适应过电流保护方案。根据微电网的故障特性将微电网中的馈线以分布式电源为中心分为上游区域和下游区域。针对不同区域分别配置基于瞬时继电器的分散式保护法。最后,在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC平台上建立微电网模型,验证所提方法。结果表明,所提方法能正确地切除微电网在不同运行模式、拓扑结构、DG运行状态下的故障,提高了保护的可靠性。     

基于IEC61850的微电网过电流集中保护研究

过电流保护是电网采用的一种常规保护技术。为了面对存在不同运行模式的微电网,依赖于通信系统的集中保护研究受到人们的重视。将IEC61850标准扩展到微电网过电流集中保护系统中,首先研究过电流保护的结构和算法。接着,提出微电网通信系统的三层结构,对系统中的智能DG终端和智能继电器终端建立信息模型和信息交换模型,并将信息交换模型映射到特定的通信协议,从而构建了整个基于IEC61850标准的微电网过电流集中保护系统的通信体系。最后,通过模拟简单的微电网应用场景来进一步分析整个系统的信息交换过程。通过分析,基于IEC61850建模后的微电网过电流集中保护系统能实现系统的互操作和无缝集成。     

微电网保护方法的研究

本文提出了一种用于电力电子接口的微电网系统故障保护方法,该方法能够快速可靠地检测微电网内不同类型的故障。微电网保护单元利用基于差动和对称电流分量的探测方法可以检测到微电网不同类型故障电流,控制相应的断路器动作,隔离故障区域,以保护微电网。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。     

微电网自适应电流保护原理完善及其新算法研究

微电网由于其运行模式及网络拓扑结构多变等与传统电网的特征差异,需要提供适应其特性的新的保护原理。自适应保护的实时性等特点与该问题恰好契合。首先分析了原有自适应电流保护原理在应用于故障时可能在同一线路出现双向短路电流的微电网中时容易出现的错误,并对此进行了原理完善。其次尝试新的自适应电流保护算法,用三阻抗圆交点的方法计算出等效阻抗这一关键参数,再加入自适应突变量算法,以规避原有算法易受扰动而导致动作错误的问题。而后采用PSCAD对典型微电网进行建模仿真,算例结果验证了该保护能纠正原有原理在特定情况下出现的错误,比原算法更好的稳定性与准确性。     

基于故障分量的孤岛微电网保护

微电网孤岛运行时的故障特性与并网情况有所区别,且与微电源的控制策略紧密联系,因而需要对孤岛微电网的保护进行具体的研究。根据U/f控制及PQ控制微电源在故障穿越下的故障模型,分析了不同故障类型时的输出电流特性,并对微电网中不同线路故障时各母线及馈线的相位特征进行分析,提出利用母线正序电压故障分量和各馈线正序电流故障分量的相位特征实现故障定位的孤岛微电网保护方案。最后,在PSCAD/EMTDC中建立了仿真模型,结果验证了该保护原理的正确性。     

微电网虚拟惯量改进自适应控制策略

新能源系统与电网间存在的不相容性,使得新能源接入电网会造成系统频率稳定性下降。为此在充分发挥电压源型逆变器原有的快速精确控制特性的基础上,从控制特性、响应能力和灵活性三个方面入手,提出一种基于新能源微电网的惯量自适应控制策略。一方面,微电网系统应具备提供惯性响应和一次调频响应的辅助服务能力,参与全网的有功功率平衡和频率稳定调节;另一方面,微电网系统也需根据不同的工作条件对响应特征进行动态调整,以确保稳定性,从而增强其操作的灵活性。     

基于现实的微电网保护方案研究

随着新能源建设的快速发展微电网应用愈发普及,其在分布式电源的管控中发挥着巨大的作用。但鉴于微电网诸如潮流双向流动、电网容量小等特点,使微电网的保护难度较大。因此研发和微电网特点相适应的电网保护方法是十分必要的。本文结合微电网的应用特点,采用了基于通信的微电网集中保护方案,并配置了本地保护方案作为补充,最终对具体的微电网进行了配置,获得了较为理想的保护效果。     

基于HHT的微电网差分能量保护策略

针对微电网双向潮流和并网/孤岛运行时故障电流差异大的特点,在微电网差动保护的基础上,提出了基于HHT变换的差分能量保护新方法。对故障线路两端电流进行时-频变换(HHT变换)获得Hilbert谱,并计算谱能量,利用差分能量是否超出阈值判断是区内故障还是区外故障,且不同故障类型阈值无需改变。在PSCAD中搭建10 kV微电网模型并在Matlab中进行算例验证。大量仿真表明此方法能够可靠检测出并网和孤岛两种运行状态下的各种故障,而且有效解决了高阻抗故障(HIF)保护失效问题。     

基于自适应下垂的微电网孤岛运行控制

在微电网处于孤岛运行模式下时,当负载发生突变时,逆变器采用传统下垂控制,母线电压或频率会偏离额定值。因为传统下垂控制的下垂系数为固定值,无法跟随当前情况做出调整。针对以上问题,设计一种改进的自适应调节下垂系数控制器。并在MATLAB/Simulink仿真平台对上述控制策略进行验证,仿真结果验证所提自适应下垂控制方法的有效性。     

基于自适应虚拟阻抗的新能源微电网功率控制系统

传统新能源微电网功率控制系统因忽略虚拟阻抗而不利于随机位置分布式电源的结合,导致容易发生电网故障,致使微电网整体瘫痪。为了解决上述问题,本文提出基于自适应虚拟阻抗的新能源微电网功率控制系统的研究。引入虚拟阻抗,降低逆变器输出功率的耦合程度。通过逆变器额定容量比值确定虚拟电阻取值范围,计算微电网输出电压,保障微电网输出电能质量。在积分控制器下控制虚拟阻抗电阻数值,使逆变器输出功率趋近于积分控制器计算得到的功率参考值,保障输出功率的稳定性,实现对新能源微电网的功率控制。设计仿真实验,结果显示：本文方法控制的逆变器在同容量逆变器并联条件下,输出的有功功率最为稳定,无功功率保持均分状态;不同容量逆变器并联条件下,输出的有功功率稳定用时最短、无功功率基本与额定容量比匹配,充分说明提出方法对新能源微电网的功率控制及运行具备较好的控制效果。     

基于双电流差动保护的微电网保护新方案

微电网在电网发生故障时对系统起到支撑的作用,微电网接入大电网,确保其正常运行的保护与控制措施是研究的难点。由于微电网既要能够并网运行,也要孤岛运行;同时既要充当电源的角色,也要充当能够调度的负荷角色,所以其保护措施很复杂。在研究电流差动保护的基础上,提出了双电流差动保护,通过对多点信息的采集,获取多个电流差动保护的信号,之后综合判断作出分闸输出。故障发生后能够迅速判断故障位置,当保护发生拒动作时,能够作为后备保护切除故障。同时通过PSCAD仿真一个微电网模型,验证了方案的正确性与可行性。     

微电网保护策略综述

近年来为提高电能质量和供电可靠性,越来越多的微电网接入配电网。微电网由分布式电源、储能装置和可控负荷组成。微电网的引入带来的一个主要挑战是设计在并网和孤岛2种运行模式下均能有效保护微电网的保护策略。总结了微电网继电保护面临的难点和特殊需求,介绍了微电网保护的研究现状,探讨了不同方案的优缺点,并给出了未来微电网保护的一些建议。     

微电网智能保护的分区方法

提出一种微电网智能保护的新方法.首先建立微电网结构的二叉树,并形成故障决策树.外部电网与微电网的公共连接点(PCC)监测到外部电网发生故障,微电网主动解列运行.对进入孤网运行的微电网,引入功率平衡度的概念,通过对微电网内部各级节点的功率平衡度进行搜索,并根据采集的信息得到微电网分区的可行解,以实现对孤网运行的微电网进行...     

交流微电网系统并网保护分析

交流微电网系统保护按其功能可分为并网保护和微电网内部保护。文中以交流微电网的结构和特点为基础,重点分析不同规模微电网并网保护,参照微电网类型将其分为系统并网保护、区域并网保护及单元并网保护。通过对不同级别微电网负荷、运行方式进行分析,结合各级微电网的功能,提出3种类型并网保护的配置策略。考虑到大型微电网结构复杂,不同级别微电网之间可能存在包含关系,分析了发生区内、区外故障时3种类型并网保护之间动作时间的配合。最后在PSCAD/EMTDC中建立IEEE P1547.4典型微电网拓扑,仿真验证了并网保护配置方案的有效性与可行性。     

基于神经元自适应PI算法的微电网控制策略研究

针对传统微电网主从控制结构存在抗扰动能力差与响应速度慢的问题,研究了一种基于神经元自适应PI算法的微电网改进型主从控制策略,实现了根据电网电压波动情况实时调节下垂控制参数。其中,为了改善控制性能,详细介绍了神经元自适应PI算法对下垂控制参数的调节原理及过程,并在Matlab/Simulink软件中搭建基于神经元自适应PI算法的改进型主从控制策略微电网系统模型,通过仿真实验验证了本文提出的新型控制策略具有较强的抗扰动能力,并提高了响应速度,同时电网侧电压和电流能够保持较高正弦度。     

一种孤岛微电网先导节点选取方法

为了实现孤岛微电网中多母线电压调节和逆变器间功率的合理分配,设计了一种多时间尺度的电压协调控制结构,为了选取合适的先导节点使得基于PI的二次电压控制和三次电压优化控制能够达到全网最佳的电压控制效果,基于多时间尺度的电压协调控制结构提出了一种孤岛微电网先导节点选取方法,在系统受到高斯随机扰动的情况下,控制某些节点电压偏差为零时,以负荷节点的电压偏差二次指标和最小作为目标函数,同时对先导节点选取过程中的潮流计算部分提出了一种含二次电压频率控制的潮流计算方法,并给出了先导节点选取的流程和注意事项,最后通过算例仿真验证了所提方法的有效性和可行性。     

基于自适应逆控制的微电网有功频率调节方法

针对微电网孤岛运行时配有储能装置的微电源的运行特性,提出一种基于自适应逆控制的有功频率调节方法。其核心思想在于将微电源有功-频率下垂特性视为受控对象,通过一个权系数可变的数字滤波器建立受控对象的“逆”,并将其作为前置控制器来产生一个有功-频率下垂系数,以控制下垂特性。当微电网内存在不平衡有功功率时,该方法沿均方误差梯度负方向迅速找到最佳下垂系数,完成不平衡有功功率在不同微电源间的动态分配,同时保证微电网频率维持在额定频率。以2台微电源互联系统为例,仿真验证了所提方法的有效性和可行性。     

基于自适应全局滑模控制的微电网稳定控制策略

设计了一种基于自适应全局滑模控制的微电网稳定控制策略,并基于储能设备开发了相应的微电网稳定控制器。根据微电网的不同运行方式,首先分析稳定控制器的运行特性,建立稳定控制器的数学模型。考虑到系统的不确定性和非线性,该文为微电网稳定控制器提出自适应鲁棒全局滑模控制系统,保证系统在参数不确定、存在外界干扰等情况下的稳态及动态特性。仿真和实验结果证明,微电网稳定控制器能够保证微电网在不同运行模式下的稳定性。在微电网并网运行时有效地抑制微电网与主电网交换功率波动,达到微电网与主电网交换功率可控;在微电网孤岛运行时,提供电压、频率支持;实现微电网在2种运行模式之间无缝切换。