发明专利｜一种基于电压差动的微电网故障探测方法和装置-第2页-北极星输配电网

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步骤(5)、将差值信号Vq_fall与预设的阈值信号进行比较，输出用于控制断路器开关的信号Y、N：若差值信号Vq_fall低于阈值信号，判断微电网无故障，继续监测电网;若差值信号Vq_fall大于阈值信号，判断微电网发生故障，断开断路器开关以保护微电网。

优选地，所述步骤(5)中，所述双磁滞比较处理为双磁滞比较器通过对比较器设置合适的上限UH和下限UL裕度得到满足需要的门限宽度ΔU=UH-UL，避免当信号Vq_fall在门限值ΔU附近有微小干扰引起的跳变电压值超过ΔU时输出电压产生相应抖动(起伏)，以便输出稳定的Vq_fall，双向磁滞比较器响应速度加快，还可免除由电路寄生耦合而产生的自激荡，提高故障探测灵敏度。

所述阈值信号为电网电压下跌至额定电压的45%至55%之间，优选地，所述阈值信号为电网电压下跌至额定电压的50%。微电网中电压下降是一种短期形式，当电网电压下跌至额定电压的50%时，其持续时间不大于200ms。

优选地，所述步骤(5)中，当差值信号Vq_fall大于设定的阈值信号时 ,通过检测

Vq_fall的波形判断微电网的故障类型，具体包括：

a)当Vq_fall的波形是一个纯净的直流量时，微电网发生三相故障;

b)当Vq_fall的波形是一个趋于直线且带有波纹的直流量时，微电网发生两相故障;

c)当Vq_fall的波形是一个在零与最大值之间无恒定幅度振荡的直流量时，微电网发生单相故障。所述最大值取Vq_fall的波形的波峰或波谷的绝对值中较大的那个值。

一种基于电压差动的微电网故障探测装置，包括PARK运算模块、一阶抗混叠滤波差分运算模块、一阶低通数字滤波器、双磁滞比较器和阈值比较模块;

所述PARK运算模块，将逆变器输出的三相电压信号vU、vV、vW变换为两相静止坐标系下α β分量Vα、Vβ，再将Vα、Vβ变换为两相旋转坐标系下dq直流分量Vds、Vqs;

所述一阶抗混叠滤波差分运算模块，用于将直流分量Vds、Vqs与恒定的三相平衡标准参考电压Vdref、Vqref进行差分运算;

所述一阶低通数字滤波器，对差分调制信号V+q_fall进行低通滤波处理后输出信号Vq_fall;

所述双磁滞比较器，通过设置合适的上限和下限裕度来调整故障探测的灵敏度;

所述阈值比较模块，用于差值信号Vq_fall与预设的阈值信号进行比较，输出用于控制断路器开关的信号。

相对于现有技术，本发明具有以下明显优点：

本发明应用在多逆变器微电网的故障与保护，能够有效弥补传统继电保护方法的不足，通过设定合适的阈值能够判断三相短路故障、两相短路故障和单相接地短路故障，能够识别故障发生位置和区域;并且检测精度高、接线简单、能耗低、成本低，灵活性强，适用于微电网的故障探测和保护。

附图说明

图1是本发明的系统原理图。

图2是本发明的一个具体实施方式图。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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