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微电网的单相短路故障分析

中国高等学校电力系统及其自动化专业第29届学术年会,湖北宜昌:三峡大学,2013

微电网的单相短路故障分析

杨利剑1,付强2

1

东北电力大学 电气工程学院,吉林 吉林 132000 2南京国电南自软件工程有限公司,江苏 南京 211100

Email: 710867103@http://www.wenkuxiazai.com;

摘 要:微电网故障特征不同于传统配电网,针对逆变型微电源的故障特征,以及由此类电源组成的微电网的

故障特征进行分析。在 PSCAD/ EMTDC的平台下搭建了基于恒电压频率控制的逆变型微电源,并对其孤岛和并网2种运行模式进行仿真,分析线路以及微电源发生单相短路故障时的电流特征,为微电网保护的整定提供了依据。

关键词:微电网;微电源;孤岛;并网;单相短路故障

The single phase short circuit fault analysis of Micro power

grid

2

Qiang YANG Lijian 1, FU

1 College of Electrical Engineering, Northeast Dianli University, Jilin, Jilin 132012 2 Guodian nanjing automation software

engineering co., LTD ,Jiangsu Nanjing 211100 Email: 710867103@http://www.wenkuxiazai.com;

Abstract: The fault feature of Micro power grid is different from Traditional distribution network,analysis the fault feature of Inverter type Micro power models and Micro power grid made up by Inverter type Micro power models。Set up Inverter type Micro power models control by Constant voltage frequency and the simulation model of micro power grid under two kinds of the operation mode-- Islands and interconnection on the platform of PSCAD/EMTDC simulation software, analysis Single phase ground fault current characteristics of the line and Micro power models, providing the basis of setting of micro power grid protection.

Keywords: Micro power grid; Micro power source; An island; Grid; Single phase short circuit fault

1 引言

微网的特点是“微和精”。“微”是指微电网与

大规模系统相比更加“小巧”;“精”是指其结合了多种装置 ,例如微电源、储能装置、负荷及控制装置。微电网为保证供电可靠性方面发挥着稳定的作用。但不可否认的是微电网的出现也增加了故障的复杂性[1-4]

。为了使微电网更加稳定,研究可靠的保护方案成为首要任务。因此需要研究微电网在不同运行模式下的故障特点。

够保证电压和频率的稳定性。在 PQ 控制方式下,微电源向系统注入预定数值的有功和无功功率,选择合适的坐标变换参考轴,可对有功功率和无功功率分别进行控制。逆变器的PQ 控制方式适合于微电网与大电网并网运行时的情况,当微电网脱离大电网独立运行时,使用这种控制方式的微电源不能为微电网提供电压和频率的有效支撑[6-9]。本文所建的微电网模型均

2 微电源的建模

组成微电网的分布式电源也称为微电源。微网中根据发电方式和能量的转换过程,可将现有的微电源等效为一个直流电源加逆变器再加上滤波装置[5]。微电源的构成原理如图1所示:

微电源一般可以采用恒功率控制方式(P-Q控制)或者恒电压频率控制方式(V-f控制)。V/f 控制方式可以实现情况改变时微电源之间变化功率的共享,能

图1 微电源的构成原理图

采用恒电压频率控制方式。调制波与载波的图形如图2所示。

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