CN113640622A - 一种中低压直流微电网的故障检测方法及*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种中低压直流微电网的故障检测方法及***，方法包括：根据功率转换模块中的变换器暂态电流特性分析得到电容的放电电流表达式，并将微电网的电缆参数和变换器参数代入到预置频率计算公式计算得到观察频域范围；根据放电电流表达式和观察频域范围设置短时傅里叶变换的FFT点数、窗函数类型及长度；采集固定时间窗内的暂态电流信号，对暂态电流信号进行短时傅里叶变换，得到暂态电流信号的频率信息；将频率信息和观察频域范围代入预置观察频域幅值公式计算得到观察频域幅值的均值，对观察频域幅值的均值与预置阈值进行比较，得到故障检测结果。从而解决了现有技术不能同时兼顾检测速度快和检测成本低的技术问题。

Description

一种中低压直流微电网的故障检测方法及***

技术领域

本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种中低压直流微电网的故障检测方法及***。

背景技术

中低压直流微电网具有较短的电缆长度、较高的互连密度以及更多集成电力电子元件。为了具有良好的供电连续性、可靠性、设计灵活性，提高供电效率和电力品质，与传统交流配电***中的辐射式配电不同，直流配电网目前趋向使用模块化设计，构建成直流分区配电***(DC-ZEDS)的形式。具体表现为，中压部分经功率转换模块(PCM)与下级低压直流电网相连，下级直流配电网之间实施直流分区配电方式。例如，多采用区域分布式构架时，可以交替从左舷或右舷母线沿着带状区域与低压直流母线相连；低压直流电网通过使用自动(手动)母线转换开关可在双母线之间切换输入功率，实现双端或多端等供电方式，以实现供电的可靠性和连续性。

中低压结合的配电***虽然有多种优越特性，但其在保护技术方面缺少相关的标准准则和指导规范，保护方法与保护设备相比交流***均不完善，这制约了直流微电网技术的推广。目前针对经PCM实现不同电压等级直流母线互联的故障检测方法还较少。在现有技术中，基于电流阈值的过流保护的故障检测方法需要选择合适的阈值；这种方法在DC-ZEDS中，往往需要很长的故障排除时间或者更多的局部负荷切除。而电流差动保护的故障检测方法需虽然能够准确识别故障且对阈值的选择要求不高，但是需要保证数据同步，对通信***同步性要求，同时易受传感器影响。

发明内容

本申请提供了一种中低压直流微电网的故障检测方法及***，用于解决现有技术不能同时兼顾检测速度快和检测成本低的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种中低压直流微电网的故障检测方法，所述方法包括：

S1、根据功率转换模块中的变换器暂态电流特性分析得到电容的放电电流表达式，并将微电网的电缆参数和变换器参数代入到预置频率计算公式计算得到观察频域范围；

S2、根据所述放电电流表达式和所述观察频域范围设置短时傅里叶变换的FFT点数、窗函数类型及长度；

S3、采集固定时间窗内的暂态电流信号，对所述暂态电流信号进行短时傅里叶变换，得到所述暂态电流信号的频率信息；

S4、将所述频率信息和所述观察频域范围代入预置观察频域幅值公式计算得到观察频域幅值的均值，对所述观察频域幅值的均值与预置阈值进行比较，得到故障检测结果。

可选地，步骤S4之后，还包括：

基于故障定位逻辑公式，结合所述故障检测结果和电流方向，获得故障位置信息。

可选地，步骤S3，具体包括：

采集固定时间窗内的暂态电流信号，并按预置时间间隔从所述暂态电流信号提取M组电流信息，M为正整数；

对所述M组电流信息进行开窗和平移后，进行短时傅里叶变换，得到所述M组电流信息的频率信息。

可选地，所述对所述观察频域幅值的均值与预置阈值进行比较，得到故障检测结果，具体包括：

判断所述观察频域幅值的均值是否不小于所述预置阈值，若是，则所述观察频域范围发生短路故障，否则，所述观察频域范围没有发生短路故障。

可选地，所述预置频率计算公式为：

式中，

w₀为共振频率。

可选地，所述预置观察频域幅值公式为：

a_N＝avg(|STFT(N,f_u)|)；

式中，a_N为所述观察频域幅值的均值，f_u为所述观察频域范围，N为电流信息数组的宽度。

可选地，所述故障定位逻辑公式为：

式中，shrotfault为所述故障检测结果，sign_li为线路左端电流方向，sign_ri为线路右端电流方向，正方向为流入线路。

本申请第二方面提供一种中低压直流微电网的故障检测***，所述***包括：

计算模块，用于根据功率转换模块中的变换器暂态电流特性分析得到电容的放电电流表达式，并将微电网的电缆参数和变换器参数代入到预置频率计算公式计算得到观察频域范围；

设置模块，用于根据所述放电电流表达式和所述观察频域范围设置短时傅里叶变换的FFT点数、窗函数类型及长度；

变换模块，用于采集固定时间窗内的暂态电流信号，对所述暂态电流信号进行短时傅里叶变换，得到所述暂态电流信号的频率信息；

第一分析模块，用于将所述频率信息和所述观察频域范围代入预置观察频域幅值公式计算得到观察频域幅值的均值，对所述观察频域幅值的均值与预置阈值进行比较，得到故障检测结果。

可选地，还包括：第二分析模块；

所述第二分析模块，用于基于故障定位逻辑公式，结合所述故障检测结果和电流方向，获得故障位置信息。

可选地，所述变换模块，具体用于：

采集固定时间窗内的暂态电流信号，并按预置时间间隔从所述暂态电流信号提取M组电流信息，M为正整数；

对所述M组电流信息进行开窗和平移后，进行短时傅里叶变换，得到所述M组电流信息的频率信息。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请提供了一种中低压直流微电网的故障检测方法，包括：S1、根据功率转换模块中的变换器暂态电流特性分析得到电容的放电电流表达式，并将微电网的电缆参数和变换器参数代入到预置频率计算公式计算得到观察频域范围；S2、根据放电电流表达式和观察频域范围设置短时傅里叶变换的FFT点数、窗函数类型及长度；S3、采集固定时间窗内的暂态电流信号，对暂态电流信号进行短时傅里叶变换，得到暂态电流信号的频率信息；S4、将频率信息和观察频域范围代入预置观察频域幅值公式计算得到观察频域幅值的均值，对观察频域幅值的均值与预置阈值进行比较，得到故障检测结果。

本申请的中低压直流微电网的故障检测方法，申请人发现在直流微电网发生线路短路故障时，电网中DC/DC、AC/DC变换器等直流侧电容会迅速放电。故障线路的电流信号会包含直流电容放电的高频信号，经短时傅里叶变换在频域上，会在某些频域会出现过零点(0dB)，本申请依靠这个特性来检测故障。针对线路中直流电容的位置和大小，通过短时傅里叶变换分析选定频域是否过零来判断有无短路故障；进一步地，结合线路电流方向信息实现对故障线路迅速定位。该方法检测速度快，在短路故障发生几毫秒内便可以快速识别，并且对网络配置的变化不敏感，且对通信***同步性要求不高，从而解决了现有技术不能同时兼顾检测速度快和检测成本低的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例中提供的一种中低压直流微电网的故障检测方法实施例一的流程示意图；

图2为本申请实施例中提供的一种中低压直流微电网的故障检测方法实施例二的流程示意图；

图3为本申请实施例中提供的一种中低压直流微电网的故障检测***的结构示意图；

图4为一种适用的典型DC-ZEDS示意图；

图5在本申请描述中，PCM优先采用的ISOP结构DAB示意图；

图6在本申请实施例采用的中低压直流微电网测试网络；

图7本申请实施例正常运行情况，算法处理的结果示意图；

图8本申请实施例F2处极间短路故障时，算法处理结果示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请实施例一提供的一种中低压直流微电网的故障检测方法，包括：

步骤101、根据功率转换模块中的变换器暂态电流特性分析得到电容的放电电流表达式，并将微电网的电缆参数和变换器参数代入到预置频率计算公式计算得到观察频域范围。

如图4所示，需要说明的是，直流微电网(电源部分没体现)采用区域配电的方式，中压直流(5KV)经PCM到低压直流(0.8KV)，对两个区域内的负荷供电。PCM采用输入串联输出并联结构的双有源桥变换器，如图5所示。本申请实施例中，每个PCM内由5个DAB组成ISOP结构。

由于发生低阻抗极间故障时，对电网危害最为严重，本申请实施例对该种类型短路故障进行详细说明。图6测试网络为图4的某一运行模式，本申请实施例，优先地进行图6分析。

参照图5，对于图6中线路发生低阻抗极间故障时，故障时电容放电电流可表示为

式中：

Uo,I_o为PCM低压侧故障初始电压，故障初始电流，L为等效电感,C为等效电容，LC是与***固有谐振频率相关的量，β＝arctan(w/σ)。

在低阻抗情况下，

观察频域的范围

整定阈值为σ＝k*|i(t_peak)/i_l|，其中k为可靠性系数，i_l为该线路运行时的最大电流值，i(t_peak)为i_o(0)＝0kA下故障电流初次峰值电流。

其中故障电流到达峰值的时间：

具体地，由于多个DAB子模块的互联不会对DAB直流变压器的故障机理造成影响，本申请实施例单个DAB子模块发生低阻抗极间故障时故障短路时间为t'_peak≈0.6ms,I'_peak≈1.38kA。如图5所示，故障电流为I'_fmax≈5*I'_peak。按PCM最大功率1MW计算，线路运行最大电流为1.25KA。经理论计算和实践取F_σ＝k*|i(t_peak)/i_l|≈6。考虑到该PCM内部拓扑，线路故障位置对观察频域范围存在一定影响，本申请实施例观察频率大致范围为700-1500Hz。

步骤102、根据放电电流表达式和观察频域范围设置短时傅里叶变换的FFT点数、窗函数类型及长度。

需要说明的是，根据上述放电电流表达式和观察频域范围，选择短时傅里叶变换合适的参数，其中包括FFT点数、窗函数类型及长度等。

具体的，短时傅里叶变换是频域分析手段，其有助于定量分析输入信号中存在的频率分量。这通过在预定义窗函数上计算信号的离散傅立叶变换来确定。在离散域中，它表示如下：

其中k₁是频率指数，N指FFT的大小，i[n]指输入信号，w[n]指窗口函数，m指窗口位置，H指连续窗口跳跃大小。S_D的参数(采样频率为f_s)：时间分辨率为H/f_s，频率分辨率为f_s/N。

步骤103、采集固定时间窗内的暂态电流信号，对暂态电流信号进行短时傅里叶变换，得到暂态电流信号的频率信息。

需要说明的是，实时采样固定时间窗内的暂态电流信息，满足故障启动判据后，采样几毫秒内的故障信息，对故障前后的暂态电流信号进行短时傅里叶变换。

具体地，短时傅里叶变换处理待测电流的步骤如下：

首先取M长度的数据进行处理；

I_si＝[I_si(1)I_si(2)...I_s(M)]

其中M代表存储数组的长度，i代表线路的序号,sign_i代表电流I_si的符号。

本申请选择时间窗口函数w(n-u)与信号|I_si(n)|相乘，实现在u附近的开窗和平移。

再对处理后的矩阵进行傅里叶变换，得到M时间段的频率信息FT；

其中m代表线路电流数组的元素，t₁～t_m是线路电流对应的时间信息，n代表傅里叶表换采样点数，f_n表示第n个采样点对应的频率。

步骤104、将频率信息和观察频域范围代入预置观察频域幅值公式计算得到观察频域幅值的均值，对观察频域幅值的均值与预置阈值进行比较，得到故障检测结果。

需要说明的是，首先取观察频域幅值，如果观察频域范围较大，可以取均值，具体的，将频率信息和观察频域范围代入预置观察频域幅值公式计算，从而得到观察频域幅值的均值。

其中，预置观察频域幅值公式为：

a_N＝avg(|STFT(N,f_u)|)；

式中，a_N为所述观察频域幅值的均值，f_u为所述观察频域范围，N为电流信息数组的宽度。

接着，将短时傅里叶变换处理后的结果(观察频域幅值的均值)与设定的阈值进行比较，完成故障检测。

对短路故障判断逻辑

其中，a_N是一个自定义的量，a_N＝avg(|STFT(N,f_u)|)，其中N代表数组的宽度，f_u选取的频率范围，若频域范围较大，取处理结果的均值，STFT是Short TimeFourierTransform，中文就是短时傅里叶分析，avg是算平均值，F_σ是设定的阈值，也就是决断是否出现了短路的阈值。

图7为本申请实施例无故障时处理结果，图8为本申请实施例故障F2发生低阻抗极间故障时处理结果。

本申请的中低压直流微电网的故障检测方法，申请人发现在直流微电网发生线路短路故障时，电网中DC/DC、AC/DC变换器等直流侧电容会迅速放电。故障线路的电流信号会包含直流电容放电的高频信号，经短时傅里叶变换在频域上，会在某些频域会出现过零点(0dB)，本申请依靠这个特性来检测故障。针对线路中直流电容的位置和大小，通过短时傅里叶变换分析选定频域是否过零来判断有无短路故障。该方法检测速度快，在短路故障发生几毫秒内便可以快速识别，并且对网络配置的变化不敏感，且对通信***同步性要求不高，从而解决了现有技术不能同时兼顾检测速度快和检测成本低的技术问题。

以上为本申请实施例一提供的一种中低压直流微电网的故障检测方法，以下为本申请实施例二提供的一种中低压直流微电网的故障检测方法。

请参阅图2，本申请实施例二提供的一种中低压直流微电网的故障检测方法，包括：

步骤201、根据功率转换模块中的变换器暂态电流特性分析得到电容的放电电流表达式，并将微电网的电缆参数和变换器参数代入到预置频率计算公式计算得到观察频域范围。

步骤202、根据放电电流表达式和观察频域范围设置短时傅里叶变换的FFT点数、窗函数类型及长度。

步骤201、202与实施例一步骤101、102描述相同，请参见步骤101、102描述，在此不再赘述。

步骤203、采集固定时间窗内的暂态电流信号，并按预置时间间隔从暂态电流信号提取M组电流信息，M为正整数。

可以理解的是，首先采集固定时间窗内的暂态电流信号，然后从暂态电流信号中取临近的M＝40组数据并读出对应的时间信息，进行短时傅里叶变换即|I_i|＝[I_i(1)I_i(2)...I_i(M)]其中存储数组的长度为M，i为对应线路，li,ri分别为线路左右两侧，sign_i代表电流I_si的符号。

步骤204、对M组电流信息进行开窗和平移后，进行短时傅里叶变换，得到M组电流信息的频率信息。

需要说明的是，本实施例选择时间窗口函数w(n-u)与信号|I_si(n)|相乘，实现在u附近的开窗和平移，其中u＝mH，m代表窗口位置，H代表连续窗口跳跃的大小。然后，对处理后的矩阵进行傅里叶Fourier变换，得到该数据的时间段频率信息。

步骤205、将频率信息和观察频域范围代入预置观察频域幅值公式计算得到观察频域幅值的均值。

可以理解是，首先取观察频域幅值，如果观察频域范围较大，可以取均值，具体的、将频率信息和观察频域范围代入预置观察频域幅值公式计算，从而得到观察频域幅值的均值。

其中，预置观察频域幅值公式为：

a_N＝avg(|STFT(N,f_u)|)；

式中，a_N为所述观察频域幅值的均值，f_u为所述观察频域范围，N为电流信息数组的宽度。

步骤206、判断观察频域幅值的均值是否不小于预置阈值，若是，则观察频域范围发生短路故障，否则，观察频域范围没有发生短路故障。

可以理解的是，将短时傅里叶变换处理后的结果(观察频域幅值的均值)与设定的阈值进行比较，完成故障检测。

对短路故障判断逻辑

即，判断观察频域幅值的均值是否不小于预置阈值，若是，则观察频域范围发生短路故障，否则，观察频域范围没有发生短路故障。

步骤207、基于故障定位逻辑公式，结合故障检测结果和电流方向，获得故障位置信息。

需要说明的是，由于低压直流电网具有较短的线路长度，线路中不同位置发生故障的时间很短。为了保证保护的灵敏性和选择性，本发明采用与电流方向保护结合的方法，该方法对通信***要求不高。针对需要结合方向信息进行故障定位的线路，逻辑判断如下：

其中，sign_li线路左端电流方向，sign_ri代表线路右端电流方向，正方向为流入线路。

以上为本申请实施例二提供的一种中低压直流微电网的故障检测方法，以下为本申请实施例提供的一种中低压直流微电网的故障检测***。

请参阅图3，本申请实施例提供的一种中低压直流微电网的故障检测***，包括：

计算模块301，用于根据功率转换模块中的变换器暂态电流特性分析得到电容的放电电流表达式，并将微电网的电缆参数和变换器参数代入到预置频率计算公式计算得到观察频域范围。

设置模块302，用于根据放电电流表达式和观察频域范围设置短时傅里叶变换的FFT点数、窗函数类型及长度。

变换模块303，用于采集固定时间窗内的暂态电流信号，对暂态电流信号进行短时傅里叶变换，得到暂态电流信号的频率信息。

第一分析模块304，用于将频率信息和观察频域范围代入预置观察频域幅值公式计算得到观察频域幅值的均值，对观察频域幅值的均值与预置阈值进行比较，得到故障检测结果。

进一步地，还包括：

第二分析模块，用于基于故障定位逻辑公式，结合故障检测结果和电流方向，获得故障位置信息。

本申请的中低压直流微电网的故障检测***，申请人发现在直流微电网发生线路短路故障时，电网中DC/DC、AC/DC变换器等直流侧电容会迅速放电。故障线路的电流信号会包含直流电容放电的高频信号，经短时傅里叶变换在频域上，会在某些频域会出现过零点(0dB)，本申请依靠这个特性来检测故障。针对线路中直流电容的位置和大小，通过短时傅里叶变换分析选定频域是否过零来判断有无短路故障；进一步地，结合线路电流方向信息实现对故障线路迅速定位。该方法检测速度快，在短路故障发生几毫秒内便可以快速识别，并且对网络配置的变化不敏感，且对通信***同步性要求不高，从而解决了现有技术不能同时兼顾检测速度快和检测成本低的技术问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种中低压直流微电网的故障检测方法，其特征在于，包括：

S1、根据功率转换模块中的变换器暂态电流特性分析得到电容的放电电流表达式，并将微电网的电缆参数和变换器参数代入到预置频率计算公式计算得到观察频域范围；

S2、根据所述放电电流表达式和所述观察频域范围设置短时傅里叶变换的FFT点数、窗函数类型及长度；

S3、采集固定时间窗内的暂态电流信号，对所述暂态电流信号进行短时傅里叶变换，得到所述暂态电流信号的频率信息；

S4、将所述频率信息和所述观察频域范围代入预置观察频域幅值公式计算得到观察频域幅值的均值，对所述观察频域幅值的均值与预置阈值进行比较，得到故障检测结果。

2.根据权利要求1所述的中低压直流微电网的故障检测方法，其特征在于，步骤S4之后，还包括：

基于故障定位逻辑公式，结合所述故障检测结果和电流方向，获得故障位置信息。

3.根据权利要求1所述的中低压直流微电网的故障检测方法，其特征在于，步骤S3，具体包括：

采集固定时间窗内的暂态电流信号，并按预置时间间隔从所述暂态电流信号提取M组电流信息，M为正整数；

对所述M组电流信息进行开窗和平移后，进行短时傅里叶变换，得到所述M组电流信息的频率信息。

4.根据权利要求1所述的中低压直流微电网的故障检测方法，其特征在于，所述对所述观察频域幅值的均值与预置阈值进行比较，得到故障检测结果，具体包括：

判断所述观察频域幅值的均值是否不小于所述预置阈值，若是，则所述观察频域范围发生短路故障，否则，所述观察频域范围没有发生短路故障。

5.根据权利要求1所述的中低压直流微电网的故障检测方法，其特征在于，所述预置频率计算公式为：

式中，

w₀为共振频率。

6.根据权利要求1所述的中低压直流微电网的故障检测方法，其特征在于，所述预置观察频域幅值公式为：

a_N＝avg(|STFT(N,f_u)|)；

式中，a_N为所述观察频域幅值的均值，f_u为所述观察频域范围，N为电流信息数组的宽度。

7.根据权利要求2所述的中低压直流微电网的故障检测方法，其特征在于，所述故障定位逻辑公式为：

式中，shrotfault为所述故障检测结果，sign_li为线路左端电流方向，sign_ri为线路右端电流方向，正方向为流入线路。

8.一种中低压直流微电网的故障检测***，其特征在于，包括：

计算模块，用于根据功率转换模块中的变换器暂态电流特性分析得到电容的放电电流表达式，并将微电网的电缆参数和变换器参数代入到预置频率计算公式计算得到观察频域范围；

设置模块，用于根据所述放电电流表达式和所述观察频域范围设置短时傅里叶变换的FFT点数、窗函数类型及长度；

变换模块，用于采集固定时间窗内的暂态电流信号，对所述暂态电流信号进行短时傅里叶变换，得到所述暂态电流信号的频率信息；

第一分析模块，用于将所述频率信息和所述观察频域范围代入预置观察频域幅值公式计算得到观察频域幅值的均值，对所述观察频域幅值的均值与预置阈值进行比较，得到故障检测结果。

9.根据权利要求8所述的中低压直流微电网的故障检测***，其特征在于，还包括：第二分析模块；

所述第二分析模块，用于基于故障定位逻辑公式，结合所述故障检测结果和电流方向，获得故障位置信息。

10.根据权利要求8所述的中低压直流微电网的故障检测***，其特征在于，所述变换模块，具体用于：

采集固定时间窗内的暂态电流信号，并按预置时间间隔从所述暂态电流信号提取M组电流信息，M为正整数；

对所述M组电流信息进行开窗和平移后，进行短时傅里叶变换，得到所述M组电流信息的频率信息。

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