1 引言
目前,配电网逐步开始承担起可再生能源并网消纳的重要责任,而大量可再生能源以逆变型分布式电源的形式接入后,必然使传统配电网发展成为有源配电网[1 -2 ] ,改变了传统配电网的网络电源结构和故障电气量分布,使得以基于故障与非故障特征差异显著为前提下的简单电流定值保护遇到挑战,增加了配电网保护的难度[3 -4 ] 。
在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中。文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位。文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案。而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案。
合理利用IIDG接入配网带来的积极影响,通过DG的主动参与来更有效地为配网保护提供帮助,并且更加灵活、友好地融入配网系统,具有十分重要的研究价值。本文通过逆变器主动参与使继电保护动作特性柔性化,提出了特征信号注入法,研究特征信号注入的触发条件、注入通道、注入性质、持续时间、注入强度,进而研究基于特征信号注入的含IIDG配电网谐波差动保护方案,完成保护动作,通过PSCAD/EMTDC仿真验证所提保护方案的有效性。
2 特征信号注入策略
2.1 特征信号的产生
图1 为含特征信号注入的逆变器控制框图,在电流内环控制器中添加注入特征信号的附加控制策略。在对电流参考值Idref 和Iqref 做dq -abc 旋转变换,得到所需的Iaref 、Ibref 、Icref ,再与所注入的特征信号耦合,得到PWM控制信号,如图2 所示。所提的谐波注入环节是与分布式电源的自身控制环节相叠加使用的,不会影响分布式电源自身的控制环节,能适配各种控制方式的分布式电源。
图1
图2
本文中所选择注入的特征信号为高次谐波,所注入的特征信号有效值与电流内环电流参考值的有效值成比例关系。
(1) ${{I}_{sprms}}=k{{I}_{refrms}}$
(2) $HR{{I}_{h}}=\frac{{{I}_{h}}}{{{I}_{1}}}\times 100%$
式中,${{I}_{refrms}}$ 为电流内环电流参考值的有效值;$HR{{I}_{h}}$ 为电流谐波含有率,${{I}_{h}}$ 为电流谐波含量。由于所选取注入的特征信号量为高次谐波信号,所以采集时使用傅里叶变换[14 ] 。本文采用的是快速傅里叶变换(Fast Fourier transform,FFT)。
2.2 特征信号的选择
2.2.1 注入信号的频率
由于能量注入环节在PWM模块之前,所以需要考虑并网逆变器后的滤波环节能传递的谐波能量频率,即谐波能量频率需要小于滤波器的截止频率,以避免谐振和衰减。考虑到后续检测技术成本,不宜选取过高次的谐波,且为了区分不同的IIDG,每个IIDG需要注入不同频率的谐波。
2.2.2 注入信号的长度
为了系统的稳定性以及保证系统的电能质量,注入的特征信号不能采取持续注入的方式,而应该采取间歇性注入的模式。与此同时为了检测信号的准确性,也为了保护判断的合理可靠性,所注入的特征信号需要保证有一定的长度,考虑到通信延迟以及数据处理等所需要的时间裕度,各分布式电源每次注入的特征信号长度为100 ms,相当于两个基波周期。由于间隙注入的特征信号相当于稳定间隔地向电网注入小扰动,会影响电网的电压电流功率等,所以间隙时间不宜过短,但为了故障识别的时效性,间隙时间也不宜过长。设定正常运行时每秒注入一次信号,若无异常,100 ms后取消此次注入;若信号注入的100 ms后检测到异常,则持续注入直到检测到保护动作等后续操作;若在信号未注入的时段内检测到系统异常,则立即启动信号注入直至异常解除为止。
2.2.3 注入信号的幅值
以并网点电能质量合格且逆变器输出功率不越限为约束,兼顾各类电力电子设备的承担能力,又考虑到本文中特征信号在逆变器电流控制环节注入,经过出口滤波并网后会发生衰减,因此本文选择10%的IIDG内环控制电流参考值[11 ] ,符合标准要求。
3 基于特征信号注入的配电网谐波差动保护策略
3.1 基于单IIDG特征信号的谐波差动保护
本节分析的单个IIDG接入的简化配电网如图3 所示,IIDG从母线C接入配电网系统。
图3
(1) 故障发生在下流线路CD。根据故障电流的流向,流经保护6处的电流由上级系统和IIDG共同提供,而流经保护7的电流为0。此时检测流经各保护处的特征次信号电流谐波含有率HRIh 为
(3) $HR{{I}_{h}}=\frac{{{I}_{n\_h}}}{{{I}_{n\_1}}}\times 100%$
式中,In _1 代表流过保护n 的基波电流有效值;In _ h 代表流过保护n 的h 次谐波电流有效值。
对于AB线路,故障发生在线路外部,检测保护1和保护2的特征次信号电流谐波含有率HRIh ,由于DG所提供的电流无法流过保护1、2,则在DG内注入的特征谐波信号无法在保护1、2处检测到,定义$\Delta HR{{I}_{h}}$ 为流经线路两端断路器的特征次 信号电流谐波含有率差量,此时AB线路的$\Delta HR{{I}_{hAB}}$ 为
(4) $\Delta HR{{I}_{hAB}}=\left| HR{{I}_{hB1}}-HR{{I}_{hB2}} \right|$
对于CD线路,故障发生在线路内部,检测保护6和保护7的特征次信号电流谐波含有率HRIh ,由于DG所提供的电流无法流过保护7,则在DG内注入的特征谐波信号无法在保护7处检测到,定义$\Delta HR{{I}_{h}}$ 为流经线路两端断路器的特征次信号电流谐波含有率差量,此时CD线路的$\Delta HR{{I}_{hCD}}$ 为
(5) $\Delta HR{{I}_{hCD}}=\left| HR{{I}_{hB6}}-HR{{I}_{hB7}} \right|$
通过判定线路两端的特征谐波信号电流谐波含有率差,设定保护判据,则保护方案的动作判据为
(6) $\left\{ \begin{align} & \Delta HR{{I}_{hCD}}\ge \Delta HR{{I}_{hset}}\text{ } \\ & \Delta HR{{I}_{hCD}}\Delta HR{{I}_{hset}}\text{ }\ \ \\\end{align} \right.$
式中,$\Delta HR{{I}_{hset}}$ 为特征次信号电流谐波含有率差量的整定值。
上述保护的实现方案如图4 所示,其中包括电流继电器的采集模块、保护动作模块、FFT计算模块以及差量比较模块。
图4
(2) 当故障发生在上游线路AC上。对于AC线路,检测保护4和保护5的特征次信号电流谐波含有率HRIh ,由于DG所提供的电流无法流过保护4,则在DG内注入的特征谐波信号无法在保护4处检测到,定义$\Delta HR{{I}_{h}}$ 为流经线路两端断路器的特征次信号电流谐波含有率差量,此时AC线路的$\Delta HR{{I}_{hAC}}$ 为
(7) $\Delta HR{{I}_{hAC}}=\left| HR{{I}_{hB1}}-HR{{I}_{hB2}} \right|$
通过判定线路两端的特征谐波信号电流谐波含有率差,设定保护判据,则保护方案的动作判据为
(8) $\left\{ \begin{align} & \Delta HR{{I}_{hAC}}\ge \Delta HR{{I}_{hset}}\text{ } \\ & \Delta HR{{I}_{hAC}}\Delta HR{{I}_{hset}}\text{ }\ \ \\\end{align} \right.$
(3) 当故障发生在相邻线路AB上。对于AB线路,检测保护1和保护2的特征次信号电流谐波含有率HRIh ,由于DG所提供的电流无法流过保护2,则在DG内注入的特征谐波信号无法在保护2处检测到,定义$\Delta HR{{I}_{h}}$ 为流经线路两端断路器的特征次信号电流谐波含有率差量,此时AB线路的$\Delta HR{{I}_{hAB}}$ 为
(9) $\Delta HR{{I}_{hAB}}=\left| HR{{I}_{hB1}}-HR{{I}_{hB2}} \right|$
通过判定线路两端的特征谐波信号电流谐波含有率差,设定保护判据,则保护方案的动作判据为
(10) $\left\{ \begin{align} & \Delta HR{{I}_{hAB}}\ge \Delta HR{{I}_{hset}}\text{ } \\ & \Delta HR{{I}_{hAB}}\Delta HR{{I}_{hset}}\text{ }\ \ \\\end{align} \right.$
3.2 基于多IIDG特征信号的谐波差动保护
随着分布式电源的普遍应用,配电网中往往接入多个分布式电源。当多个分布式电源接入电网时,为了区分,在选择注入特征信号时,选取注入不同频率的特征信号以此来区分不同的分布式电源。本节以图5 所示配电网为例,分析当多个IIDG分别注入不同特征信号的保护方案。
图5
故障发生线路AC时,根据潮流流向,上级电网、IIDG1、IIDG2和IIDG3都会向故障点提供故障电流。
对于AC线路,检测保护2.1和保护2.2的特征次信号电流谐波含有率$HR{{I}_{h}}$ ,其中$HR{{I}_{h1}}$ 、$HR{{I}_{h2}}$ 、$HR{{I}_{h3}}$ 分别为IIDG1、IIDG2和IIDG3所注入的特征次谐波的电流谐波含有率。故障点左侧的故障电流由系统和IIDG1提供,而故障点右侧的故障电流由IIDG2和IIDG3提供。IIDG1所提供的电流无法流过保护2.2,则在IIDG1内注入的特征谐波信号无法在保护2.2处检测到,同样IIDG2和IIDG3所提供的电流无法流过保护2.1,则在IIDG2和IIDG3内注入的特征谐波信号无法在保护2.1处检测到,定义$\Delta HR{{I}_{h}}$ 为流经线路两端断路器的特征次信号电流谐波含有率差量,此时AC线路的$\Delta HR{{I}_{hAC}}$ 为
(11) $\Delta HR{{I}_{hiAC}}=\left| HR{{I}_{hiB2.1}}-HR{{I}_{hiB2.2}} \right|$
通过判定线路两端的特征谐波信号电流谐波含有率差,设定保护判据,则保护方案的动作判据为
(12) $\left\{ \begin{align} & \exists \Delta HR{{I}_{hiAC}}\ge \Delta HR{{I}_{hiset}}\text{ }\ \ \text{ } \\ & \forall \Delta HR{{I}_{hiAC}}\Delta HR{{I}_{hiset}}\text{ }\ \ \text{ } \\\end{align} \right.$
4 仿真验证
在PSCAD/EMTDC中构建如图3 和图5 所示的仿真模型,针对单个IIDG接入和多个IIDG接入时的特征信号注入保护策略进行验证。
4.1 单IIDG特征信号注入的保护验证
在图3 内IIDG1电流控制环注入特征信号,选择23次谐波,谐波信号的幅值为Isprms =0.1Irefrms ,电网电压等级为10.5 kV,IIDG限幅1.5倍,IIDG额定功率为1 MW。
配电网正常运行时,观察注入谐波信号后并网点谐波电压电流情况,对电压电流信号进行FFT计算,结果如图6 、7 所示,可以看出,本节注入的谐波信号强度符合IIDG并网的谐波含量标准。
图6
图7
对AC线路上发生的不同类型故障进行仿真,对故障情况下流经保护4、5的电流进行FFT分析计算结果如图8 所示。
图8
图8 所示$\Delta HR{{I}_{hf}}$ 均满足动作条件,各类故障条件下保护均可以成功动作。且可以看出在故障点位置相同的情况下,三相金属性接地故障的故障特征最为明显。
以此类推对AB线路以及CD线路的不同类型故障情况进行仿真,针对故障电流进行FFT计算,比较所得$\Delta HR{{I}_{hf}}$ 与整定值$\Delta HR{{I}_{hset}}$ ,结果如表1 所示。
由表1 可以看出针对上述故障情况继电器可以准确动作。但由于配电网内的IIDG容量较小,所以当故障发生在IIDG下流支路以及相邻支路时,故障电流由系统和IIDG共同提供,相对来说IIDG可提供的短路电流值较小,则所注入的特征谐波信号占比将比较小,相应的ΔHRIhf 值会很小,但基于现在测量的精确度,仍可以识别并以此为判据。相对来说,当故障位置位于IIDG上游时,位于故障线路两端的保护继电器,一个由主系统提供故障电流,一个由IIDG提供故障电流,则所注入的特征谐波信号占比相对较大,相应的ΔHRIhf 值更易于检测识别,因此作为故障判据更为准确。
4.2 多IIDG特征信号注入的保护验证
图5 中含有三个IIDG,额定容量分别为SIIDG 1 =3 MW,SIIDG 2 =2 MW和SIIDG 3 =1 MW。在三个从电源电流控制环中注入特征信号,谐波信号的幅值为Isprms =0.1Irefrms ,其中IIDG1注入11次谐波,IIDG2注入17次谐波,IIDG3注入23次谐波。
当中AB线路于4 s时发生单相接地故障,针对流经保护CB1.1和CB1.2电流进行FFT分析计算,故障下流经保护的FFT分析结果和保护动作情况如图9 所示,可以看出ΔHRIhf 迅速达到保护动作条件,保护成功动作。
图9
图9
AC线路单相接地故障FFT计算结果和保护动作情况
比较上述故障情况的ΔHRIhf 可以看出,相同故障状况下,相同容量的IIDG,IIDG离故障点越近,所能检测到的注入特征信号越大,保护动作更灵敏。
当中CD线路于4 s时发生单相接地故障,针对流经保护CB2.5和CB2.6的电流进行FFT分析计算,故障下流经保护的FFT分析结果和保护动作情况如图10 所示,可以看出ΔHRIhf 迅速达到保护动作条件,保护成功动作;且容量更大的IIIDG的ΔHRIhf 值更大,此时保护判据更为灵敏。
图10
图10
DE线路三相接地故障FFT计算结果和保护动作情况
由于系统内不只存在一个IIDG,系统结构的信息更为完整,可以更为准确地定位故障基于各个IIDG的位置,保护动作更灵敏。
5 结论
本文以IIDG并网点电能质量合格且IIDG输出功率不越限为约束,在IIDG电流内环控制器中添加间歇式注入高次谐波信号的附加控制策略;并设计了基于所注入的谐波信号的谐波电流含有率差值为判据的差动保护方案;通过仿真验证了所提策略的有效性,保护在不同故障条件下均可以准确动作,验证了所提方案的合理性。
(1) 结合IIDG接入微电网的有源性以及IIDG的快速可控性,研究了主动能量注入法,以并网点电能质量合格且IIDG输出功率不越限为约束,通过在IIDG电流控制内环注入特征谐波信号,构建IIDG并网逆变器主动作用机制。
(2) 在微电网并网运行以及孤岛运行时的不同类型的故障条件下,IIDG特征信号注入式保护均可以完成正确动作。
(3) 当IIDG渗透率提高时,即微电网内部含有多个IIDG时,通过多个IIDG的共同定位,分别采集故障状态下不同IIDG的不同特征信号,可以更为准确地定位故障基于各个IIDG和系统电源的位置,保护判据识别更为准确,此时所提保护策略能够良好地适应微电网结构拓扑的变化。
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1
2018
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
注入半波直流的小电流接地故障选线定位方法
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2013
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
Line selection and location method for small current grounding fault with half wave DC injection
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2013
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
利用健全极MMC注入特征信号的直流线路故障性质判别方法
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2019
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
DC line fault identification based on characteristic signal injection using the MMC of sound pole
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2019
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
利用全桥MMC注入特征信号的直流自适应重合闸方法
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2019
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
Adaptive auto-reclosing of DC line based on characteristic signal injection with FB-MMC
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2019
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
基于主动探测式的柔性直流电网纵联保护
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2020
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
Pilot protection of flexible DC power grid based on active detection
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2020
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
采用阻抗分析方法的并网逆变器稳定性研究综述
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2018
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
... 以并网点电能质量合格且逆变器输出功率不越限为约束,兼顾各类电力电子设备的承担能力,又考虑到本文中特征信号在逆变器电流控制环节注入,经过出口滤波并网后会发生衰减,因此本文选择10%的IIDG内环控制电流参考值[11 ] ,符合标准要求. ...
A review on stability of grid connected inverters using impedance analysis
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2018
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
... 以并网点电能质量合格且逆变器输出功率不越限为约束,兼顾各类电力电子设备的承担能力,又考虑到本文中特征信号在逆变器电流控制环节注入,经过出口滤波并网后会发生衰减,因此本文选择10%的IIDG内环控制电流参考值[11 ] ,符合标准要求. ...
双谐波注入的弱电网阻抗在线检测方法
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2016
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
Online impedance detection method of weak current network based on double harmonic injection
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2016
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
基于负序电流注入的光伏并网逆变器孤岛检测方法
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2014
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
Islanding detection method of photovoltaic grid connected inverter based on negative sequence current injection
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2014
... 在已有的研究中,已经存在利用向电网主动注入信号来实现故障的判别[5 ] ,当前此类的研究大多被应用于直流配电网中.文献[6 ]针对单相接地故障,提出在故障回路中注入可控电流扰动,进而实现故障定位.文献[7 ]依据故障状态下配电网中性点对地电压的变化情况规律,提出在接地变压器一次侧中性点向故障系统注入半波直流电流作为保护判据;文献[8 -9 ]提出了一种基于全桥MMC向直流故障线路注入特征电流信号以判别故障性质方法;文献[10 ]结合信号注入原理与故障穿越策略,提出了一种主动探测式的柔性直流纵联保护方案.而配电网内逆变型分布式电源也有利用主动信号注入进行孤岛检测的示例[11 ] ,文献[12 ]基于两种不同频次的谐波电流注入,对配电网阻抗进行在线检测,实现微电源的孤岛检测;文献[13 ]通过向光伏并网逆变器注入负序电流,检测并网点电压不平衡度,提出新型防孤岛保护方案. ...
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2016
... 式中,${{I}_{refrms}}$ 为电流内环电流参考值的有效值;$HR{{I}_{h}}$ 为电流谐波含有率,${{I}_{h}}$ 为电流谐波含量.由于所选取注入的特征信号量为高次谐波信号,所以采集时使用傅里叶变换[14 ] .本文采用的是快速傅里叶变换(Fast Fourier transform,FFT). ...
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2016
... 式中,${{I}_{refrms}}$ 为电流内环电流参考值的有效值;$HR{{I}_{h}}$ 为电流谐波含有率,${{I}_{h}}$ 为电流谐波含量.由于所选取注入的特征信号量为高次谐波信号,所以采集时使用傅里叶变换[14 ] .本文采用的是快速傅里叶变换(Fast Fourier transform,FFT). ...