CN116826674A - 一种适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法 - Google Patents
一种适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法,包括以下步骤:S1、根据光储充群直流微电网的结构和多种运行模式,建立光储充群直流微电网的保护***配置;S2、建立光储充群直流微电网保护***的极间故障保护定位方法,得到保护定位判据;S3、光储充群直流微电网保护***根据步骤S2得到的保护定位判据进行动作出口,实现故障区域的隔离。本发明根据光储充群直流微电网存在多个交流连接端口、多种运行模式切换等特点,建立了通用的保护***配置方法,实现了光储充群直流微电网多种运行模式切换下的故障保护定位方法的普适性,保证了光储充群直流微电网发生极间短路故障时故障区域的准确隔离。
Description
技术领域
本发明涉及直流微电网保护领域,具体是一种适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法。
背景技术
近年来,分布式电源大量接入配电网。大部分分布式电源所发出的都是直流电,包括光伏发电、燃料电池、超级电容等。同时配电网内的负荷用电形式也逐渐直流化,工业上大量使用的变频设备均为直流负荷,家庭中接近70%负荷为直流负荷。无论是直流分布式电源还是直流负荷都需要通过整流器或者逆变器才能够接入传统交流配电网,这导致了传统的交流配电***在交直流转换环节产生的损耗过多。随着直流供电技术的飞速发展,相关领域的技术不断进步,尤其在电力电子领域克服了原有的限制,使得直流配电成为了可能,低压直流配电***的概念也被提出。低压直流配电***主要包含直流配电***以及部分输电***构成的供电网络,是由电力电子换流器、换流器之间的直流线路组成。与传统交流400V***相比,低压直流配电***适应分布式电源和直流负荷接入、相对传输容量大、可控性强,能够有效提高送电效率与容量,并显著降低损耗,能够解决当前交流配电***面临的问题。
目前随着国内电动车的快速普及,电动车充电站建设快速发展,出现了大量光储充集合体形式的充电站,由于光伏、储能和充电桩的直流接口性质,使得光储充形式的充电站以直流形式汇集形成直流微电网的建设模式开始被聚焦关注和示范建设。直流配电***发生故障时,故障特征量呈现非周期性、非线性、变化速度快、幅值高等特点。在保护速动性上,直流配电***要高于交流配电网,因此快速精确的保护方案对于直流配电***的稳定安全运行是十分有必要的。目前直流配电***保护已有一定的研究,通常借鉴交流与直流输电***的保护方案,常见的保护方案按是否通信可分为两大类。不基于通信的保护方案有:阻抗保护、过电流保护、电流微分保护与微分欠压保护等,基于通信的方法主要是指差动保护。在实际应用中,仅仅依靠单一的保护方法是无法满足所有的保护要求的,因此,一般通过多种保护之间的配合来实现直流配电***的保护。
光储充直流微电网在建设中为提高供电可靠性,同时为降低建设成本,会出现一个直流微电网内连接有多个光储充电站,形成光储充群直流微电网的情形,光储充群直流微电网存在多个交流连接端口、多种运行模式切换等特点,这给保护的配置带来问题,目前的直流配电***保护方法将不能良好适配,直接应用会带来保护故障定位的误判和拒动或误动问题。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的光储充群直流微电网保护需面对多个交流连接端口、多种运行模式切换等问题,同时针对直流微电网内故障影响最大的极间短路故障,本发明旨在于提供一种适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法,实现光储充群直流微电网保护的良好适配。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法,包括以下步骤:
S1、根据光储充群直流微电网的结构和多种运行模式,建立光储充群直流微电网的保护***配置;
S2、建立光储充群直流微电网保护***的极间故障保护定位方法,得到保护定位判据;
S3、光储充群直流微电网保护***根据步骤S2得到的保护定位判据进行动作出口,实现故障区域的隔离。
进一步的,步骤S1中光储充群直流微电网的结构如下:
光储充群直流微电网通过直流母线连接光储充电站1~N以及具备协调控制功能的多端口电力电子变压器,光储充电站1~N通过柔性低压互联协调控制装置1~N连接到交流母线,电力电子变压器也连接到交流母线,该光储充群直流微电网共有N+1个交流连接端口。
进一步的,步骤S1中光储充群直流微电网的多种运行模式如下:
(1)模式1:光储充电站1~N和电力电子变压器连接直流母线的断路器呈闭合状态,电力电子变压器为电压控制运行模式,柔性低压互联协调控制装置1~N为功率控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式;
(2)模式2:光储充电站1~N和电力电子变压器连接直流母线的断路器呈闭合状态,电力电子变压器和柔性低压互联协调控制装置1~N为下垂控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式;
(3)模式3:光储充电站1~N连接直流母线的断路器呈闭合状态,电力电子变压器连接直流母线的断路器呈分开状态,电力电子变压器处于热备用状态,柔性低压互联协调控制装置1~N为下垂控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式;
(4)模式4:光储充电站1~N连接直流母线的断路器呈分开状态,电力电子变压器连接直流母线的断路器呈闭合状态,电力电子变压器和柔性低压互联协调控制装置1~N为电压控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式;
(5)模式5:光储充电站1~N和电力电子变压器连接直流母线的断路器呈分开状态,电力电子变压器处于热备用状态,柔性低压互联协调控制装置1~N为电压控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式。
进一步的,步骤S1中光储充群直流微电网的保护***配置如下:
电力电子变压器具备协调控制功能,即电力电子变压器具备功率变换部分以及通信采集、数据分析、协调控制和控制目标下发功能;柔性低压互联协调控制装置1~N具备功率变换部分以及通信采集、数据分析、协调控制和控制目标下发功能;利用电力电子变压器和柔性低压互联协调控制装置1~N的通信交互和计算分析功能,光储充群直流微电网将形成一个三层的通信网络架构,上层是电力电子变压器,中间层是柔性低压互联协调控制装置1~N以及与电力电子变压器直连的断路器,下层是光储充电站1~N内的各个断路器;光储充群直流微电网的保护***依托于该三层通信网络架构,利用该通信架构获取数据信息,同时将保护定位算法作为电力电子变压器和柔性低压互联协调控制装置1~N的保护定位计算软件模块,实现故障的准确定位;
光储充群直流微电网保护***的下层数据信息来源是各个断路器位置处的电压、电流和断路器状态信息,所述状态信息由断路器附属的采集模块完成数据采集,同时电流的参考方向定为从设备流向母线为正;
光储充群直流微电网的保护***的控制出口是分闸各个断路器,隔离故障区域。
进一步的,步骤S2中建立光储充群直流微电网保护***的极间故障保护定位方法,具体如下:
所述光储充群直流微电网同运行模式下,微电网内的各个断路器流过的短路故障电流不一样,造成断路器处直接整定保护定值去适配光储充群直流微电网的五种运行模式将不可行;
光储充群直流微电网发生极间故障时,其过渡电阻较小,模式1~5中采用电压控制运行模式或下垂控制运行模式的电力电子变压器或柔性低压互联协调控制装置1~N将输出大的短路故障电流,采用功率控制运行模式的光伏、储能、柔性低压互联协调控制装置1~N等设备将输出小的短路故障电流,光储充群直流微电网的电压会产生较大的跌落;
每个断路器处根据采集到的电压、电流和断路器分合状态信息,开展以下计算:
f1=if(U<kUn)(1)
式中,U为采集到的直流电压值;k为比例系数,取值范围为0~1;Un为直流母线额定电压;f1为状态量,其值为1或0;
ΔI=Iul-Iuh (2)
f2=if(|ΔI|>ΔIset)*sign(ΔI) (3)
式中,Iul为直流电压跌落后的采集电流值;Iuh为直流电压跌落前的采集电流值;ΔIset为电流差定值;f2为状态量,其值为1、-1或0;
ΔP=UIul-UIuh (4)
f3=if(|ΔP|>ΔPset) (5)
式中,ΔPset为功率差定值;f3为状态量,其值为1或0;
根据式(1)-式(5),得到下式:
fb=f1*f2*f3*Sb (6)
式中,Sb为断路器分合状态信息,其值为0或1,1表示闭合状态,0表示分开状态;fb为状态量,其值为1、-1或0,其表示一个断路器根据采集到的信息进行上述计算后得到的直流微电网发生极间短路故障后的总体状态标志。
进一步的,所述保护定位判据建立如下:
断路器处的采集模块通过通信将计算出的fb传送给柔性低压互联协调控制装置1~N或电力电子变压器,柔性低压互联协调控制装置1~N根据光储充电站1~N内所有断路器上传的fb值,按以下方式定位光储充电站内是否发生故障:
母线故障定位判据如下:
式中,fb·n为和母线连接的各个断路器的总体状态标志量;fM为状态量,其值为1、-1或0,当值为1时表示母线区域内发生故障,当值为-1或0时时表示母线区域外发生故障;
馈线故障定位判据如下:
式(9)中,fb·n不包括光储充电站1~N内与直流母线相连的断路器B14~Bn4;
电力电子变压器根据柔性低压互联协调控制装置1~N上传的光储充电站1~N站内故障标志fmg·n值,按以下方式定位直流母线内是否发生故障;
式中,fDCM为状态量,其值为1或-1,当值为1时表示直流母线区域内发生故障,当值为-1时表示直流母线区域外发生故障;fbd为电力电子变压器连接到直流母线的馈线的总体状态标志,该馈线故障定位判据如下:
进一步的,步骤S3中光储充群直流微电网保护***进行动作出口,具体如下:
当光储充群直流微电网内发生极间短路故障后,无论故障电流值会不会触发以电压控制运行模式或下垂控制运行模式运行的电力电子变压器或柔性低压互联协调控制装置1~N的装置本体保护,在故障后的较短时间内,光储充群直流微电网保护***根据S2中的定位方法已能确定故障区域,保护***根据定位的故障区域,通过通信发送跳闸指令给与故障区域相连接的断路器,当断路器收到跳闸指令后,立即动作出口,分断断路器。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明方法针对光储充群直流微电网多个交流连接端口、多种运行模式切换等特点下故障电流变化较大且无规律的特征,通过建立基于三层通信网络架构的光储充群直流微电网保护***形成稳定的保护***配置,通过电压变化、电流变化和功率变化判断相结合形成下层断路器极间短路故障总体状态标志,中间层柔性低压互联协调控制装置根据光储充电站内所有断路器上传的总体状态标志值定位光储充电站内是否发生母线故障或馈线故障,上层电力电子变压器根据中间层柔性低压互联协调控制装置上传的光储充电站站内故障标志值定位光储充群直流微电网是否发生直流母线故障或馈线故障。本发明解决了目前已有的保护方法无法应对光储充群直流微电网存在多个交流连接端口的结构特点和多种运行模式切换的运行特点的问题,实现了多种运行模式切换下光储充群直流微电网极间故障的准确定位。
附图说明
图1是本发明适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法的流程图;
图2是本发明实施例中光储充群直流微电网典型结构;
图3是本发明实施例中保护***通信结构;
图4是本发明实施例中断路器数据信息采集和电流参考方向;
图5是本发明实施例中断路器处总体状态标志计算逻辑。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明实施例提供一种适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法,包括以下步骤:
S1、根据光储充群直流微电网的结构和多种运行模式,建立光储充群直流微电网的保护***配置。
参阅图2,光储充群直流微电网通过直流母线连接了光储充电站1~N以及具备协调控制功能的多端口电力电子变压器,同时,光储充电站1~N通过柔性低压互联协调控制装置1~N连接到交流母线,电力电子变压器也连接到交流母线。该光储充群直流微电网共有N+1个交流连接端口。
该光储充群直流微电网有如下几种运行模式:
(1)模式1:B14~Bn4以及Bd呈闭合状态,电力电子变压器为电压控制运行模式,柔性低压互联协调控制装置1~N为功率控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式;
(2)模式2:B14~Bn4以及Bd呈闭合状态,电力电子变压器和柔性低压互联协调控制装置1~N为下垂控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式;
(3)模式3:B14~Bn4呈闭合状态,Bd呈分开状态,电力电子变压器处于热备用状态,柔性低压互联协调控制装置1~N为下垂控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式;
(4)模式4:B14~Bn4呈分开状态,Bd呈闭合状态,电力电子变压器和柔性低压互联协调控制装置1~N为电压控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式;
(5)模式5:B14~Bn4以及Bd呈分开状态,电力电子变压器处于热备用状态,柔性低压互联协调控制装置1~N为电压控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式。
针对如上所述的典型结构的光储充群直流微电网以及其多种运行模式,该光储充群直流微电网的保护***采用如下的配置方式:
参阅图3,电力电子变压器是具备协调控制功能的,也即电力电子变压器除了具备功率变换部分,还有通信采集、数据分析、协调控制和控制目标下发等功能。同理,柔性低压互联协调控制装置1~N除了具备功率变换部分,还有通信采集、数据分析、协调控制和控制目标下发等功能。因此利用电力电子变压器和柔性低压互联协调控制装置1~N的通信交互和计算分析功能,如图3所示,光储充群直流微电网将可以形成一个三层的通信网络架构,上层是电力电子变压器,中间层是柔性低压互联协调控制装置1~N以及与电力电子变压器直连的断路器,下层是光储充电站1~N内的各个断路器。光储充群直流微电网的保护***依托于该三层通信网络架构,利用该通信架构获取数据信息,同时将保护定位算法作为电力电子变压器和柔性低压互联协调控制装置1~N的保护定位计算软件模块,实现故障的准确定位。
参阅图4,光储充群直流微电网保护***的下层数据信息来源是各个断路器位置处的电压、电流和断路器状态信息,这些信息由断路器附属的采集模块完成数据采集,同时电流的参考方向定为从设备流向母线为正。
光储充群直流微电网的保护***的控制出口是分闸各个断路器,隔离故障区域。
S2、建立光储充群直流微电网保护***的极间故障保护定位方法,得到保护定位判据。
如S1中所述的光储充群直流微电网存在五种运行模式,不同运行模式下,微电网内的各个断路器流过的短路故障电流会不一样,造成断路器处直接整定保护定值去适配光储充群直流微电网的五种运行模式将不可行。
光储充群直流微电网发生极间故障时,其过渡电阻较小,模式1~5中采用电压控制运行模式或下垂控制运行模式的电力电子变压器或柔性低压互联协调控制装置1~N将输出大的短路故障电流,采用功率控制运行模式的光伏、储能、柔性低压互联协调控制装置1~N等设备将输出小的短路故障电流。光储充群直流微电网的电压会产生较大的跌落。
参阅图5,每个断路器处根据采集到的电压、电流和断路器分合状态信息,开展以下计算:
f1=if(U<kUn) (1)
式中,U为采集到的直流电压值;k为比例系数,取值范围为0~1;Un为直流母线额定电压;f1为状态量,其值为1或0。
ΔI=Iul-Iuh (2)
f2=if(|ΔI|>ΔIset)*sign(ΔI) (3)
式中,Iul为直流电压跌落后的采集电流值;Iuh为直流电压跌落前的采集电流值;ΔIset为电流差定值;f2为状态量,其值为1、-1或0。
ΔP=UIul-UIuh (4)
f3=if(|ΔP|>ΔPset) (5)
式中,ΔPset为功率差定值;f3为状态量,其值为1或0。
根据式(1)-式(5),得到下式:
fb=f1*f2*f3*Sb (6)
式中,Sb为断路器分合状态信息,其值为0或1,1表示闭合状态,0表示分开状态;fb为状态量,其值为1、-1或0,其表示一个断路器根据采集到的信息进行上述计算后得到的直流微电网发生极间短路故障后的总体状态标志。
断路器处的采集模块通过通信将计算出的fb传送给柔性低压互联协调控制装置1~N或电力电子变压器,柔性低压互联协调控制装置1~N根据光储充电站1~N内所有断路器上传的fb值,按以下方式定位光储充电站内是否发生故障。
母线故障定位判据如下:
式中,fb·n为和母线连接的各个断路器的总体状态标志量;fM为状态量,其值为1、-1或0,当值为1时表示母线区域内发生故障,当值为-1或0时时表示母线区域外发生故障。
馈线故障定位判据如下:
式(9)中,fb·n不包括光储充电站1~N内与直流母线相连的断路器B14~Bn4。
电力电子变压器根据柔性低压互联协调控制装置1~N上传的光储充电站1~N站内故障标志fmg·n值,按以下方式定位直流母线内是否发生故障。
式中,fDCM为状态量,其值为1或-1,当值为1时表示直流母线区域内发生故障,当值为-1时表示直流母线区域外发生故障;fbd为电力电子变压器连接到直流母线的馈线的总体状态标志,该馈线故障定位判据如下:
S3、光储充群直流微电网保护***根据步骤S2得到的保护定位判据进行动作出口,实现故障区域的隔离。
当光储充群直流微电网内发生极间短路故障后,无论故障电流值会不会触发以电压控制运行模式或下垂控制运行模式运行的电力电子变压器或柔性低压互联协调控制装置1~N的装置本体保护,在故障后的较短时间内,光储充群直流微电网保护***根据S2中的定位方法已能确定故障区域,保护***根据定位的故障区域,通过通信发送跳闸指令给与故障区域相连接的断路器,当断路器收到跳闸指令后,立即动作出口,分断断路器。
如光储充电站1直流母线发生故障时,断路器B10~B14都会收到跳闸指令;光储充电站1的光伏支路馈线发生故障时,断路器B11会收到跳闸指令;光储充群直流微电网发生故障时,断路器B14~Bn4和Bd会收到跳闸指令。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、根据光储充群直流微电网的结构和多种运行模式,建立光储充群直流微电网的保护***配置;
S2、建立光储充群直流微电网保护***的极间故障保护定位方法,得到保护定位判据;
S3、光储充群直流微电网保护***根据步骤S2得到的保护定位判据进行动作出口,实现故障区域的隔离。
2.如权利要求1所述的一种适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法,其特征在于:步骤S1中光储充群直流微电网的结构如下:
光储充群直流微电网通过直流母线连接光储充电站1~N以及具备协调控制功能的多端口电力电子变压器,光储充电站1~N通过柔性低压互联协调控制装置1~N连接到交流母线,电力电子变压器也连接到交流母线,该光储充群直流微电网共有N+1个交流连接端口。
3.如权利要求1所述的一种适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法,其特征在于:步骤S1中光储充群直流微电网的多种运行模式如下:
(1)模式1:光储充电站1~N和电力电子变压器连接直流母线的断路器呈闭合状态,电力电子变压器为电压控制运行模式,柔性低压互联协调控制装置1~N为功率控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式;
(2)模式2:光储充电站1~N和电力电子变压器连接直流母线的断路器呈闭合状态,电力电子变压器和柔性低压互联协调控制装置1~N为下垂控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式;
(3)模式3:光储充电站1~N连接直流母线的断路器呈闭合状态,电力电子变压器连接直流母线的断路器呈分开状态,电力电子变压器处于热备用状态,柔性低压互联协调控制装置1~N为下垂控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式;
(4)模式4:光储充电站1~N连接直流母线的断路器呈分开状态,电力电子变压器连接直流母线的断路器呈闭合状态,电力电子变压器和柔性低压互联协调控制装置1~N为电压控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式;
(5)模式5:光储充电站1~N和电力电子变压器连接直流母线的断路器呈分开状态,电力电子变压器处于热备用状态,柔性低压互联协调控制装置1~N为电压控制运行模式,光储充电站1~N内的光伏和储能都为功率控制运行模式。
4.如权利要求1所述的一种适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法,其特征在于:步骤S1中光储充群直流微电网的保护***配置如下:
电力电子变压器具备协调控制功能,即电力电子变压器具备功率变换部分以及通信采集、数据分析、协调控制和控制目标下发功能;柔性低压互联协调控制装置1~N具备功率变换部分以及通信采集、数据分析、协调控制和控制目标下发功能;利用电力电子变压器和柔性低压互联协调控制装置1~N的通信交互和计算分析功能,光储充群直流微电网将形成一个三层的通信网络架构,上层是电力电子变压器,中间层是柔性低压互联协调控制装置1~N以及与电力电子变压器直连的断路器,下层是光储充电站1~N内的各个断路器;光储充群直流微电网的保护***依托于该三层通信网络架构,利用该通信架构获取数据信息,同时将保护定位算法作为电力电子变压器和柔性低压互联协调控制装置1~N的保护定位计算软件模块,实现故障的准确定位;
光储充群直流微电网保护***的下层数据信息来源是各个断路器位置处的电压、电流和断路器状态信息,所述状态信息由断路器附属的采集模块完成数据采集,同时电流的参考方向定为从设备流向母线为正;
光储充群直流微电网的保护***的控制出口是分闸各个断路器,隔离故障区域。
5.如权利要求3所述的一种适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法,其特征在于:步骤S2中建立光储充群直流微电网保护***的极间故障保护定位方法,具体如下:
所述光储充群直流微电网同运行模式下,微电网内的各个断路器流过的短路故障电流不一样,造成断路器处直接整定保护定值去适配光储充群直流微电网的五种运行模式将不可行;
光储充群直流微电网发生极间故障时,其过渡电阻较小,模式1~5中采用电压控制运行模式或下垂控制运行模式的电力电子变压器或柔性低压互联协调控制装置1~N将输出大的短路故障电流,采用功率控制运行模式的光伏、储能、柔性低压互联协调控制装置1~N等设备将输出小的短路故障电流,光储充群直流微电网的电压会产生较大的跌落;
每个断路器处根据采集到的电压、电流和断路器分合状态信息,开展以下计算:
f1=if(U<kUn) (1)
式中,U为采集到的直流电压值;k为比例系数,取值范围为0~1;Un为直流母线额定电压;f1为状态量,其值为1或0;
ΔI=Iul-Iuh (2)
f2=if(|ΔI|>ΔIset)*sign(ΔI) (3)
式中,Iul为直流电压跌落后的采集电流值;Iuh为直流电压跌落前的采集电流值;ΔIset为电流差定值;f2为状态量,其值为1、-1或0;
ΔP=UIul-UIuh (4)
f3=if(|ΔP|>ΔPset) (5)
式中,ΔPset为功率差定值;f3为状态量,其值为1或0;
根据式(1)-式(5),得到下式:
fb=f1*f2*f3*Sb(6)式中,Sb为断路器分合状态信息,其值为0或1,1表示闭合状态,0表示分开状态;fb为状态量,其值为1、-1或0,其表示一个断路器根据采集到的信息进行上述计算后得到的直流微电网发生极间短路故障后的总体状态标志。
6.如权利要求5所述的一种适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法,其特征在于:所述保护定位判据建立如下:
断路器处的采集模块通过通信将计算出的fb传送给柔性低压互联协调控制装置1~N或电力电子变压器,柔性低压互联协调控制装置1~N根据光储充电站1~N内所有断路器上传的fb值,按以下方式定位光储充电站内是否发生故障:
母线故障定位判据如下:
式中,fb·n为和母线连接的各个断路器的总体状态标志量;fM为状态量,其值为1、-1或0,当值为1时表示母线区域内发生故障,当值为-1或0时时表示母线区域外发生故障;
馈线故障定位判据如下:
式(9)中,fb·n不包括光储充电站1~N内与直流母线相连的断路器B14~Bn4;
电力电子变压器根据柔性低压互联协调控制装置1~N上传的光储充电站1~N站内故障标志fmg·n值,按以下方式定位直流母线内是否发生故障;
式中,fDCM为状态量,其值为1或-1,当值为1时表示直流母线区域内发生故障,当值为-1时表示直流母线区域外发生故障;fbd为电力电子变压器连接到直流母线的馈线的总体状态标志,该馈线故障定位判据如下:
7.如权利要求1所述的一种适配控制模式切换的光储充群直流微电网极间故障保护方法,其特征在于:步骤S3中光储充群直流微电网保护***进行动作出口,具体如下:
当光储充群直流微电网内发生极间短路故障后,无论故障电流值会不会触发以电压控制运行模式或下垂控制运行模式运行的电力电子变压器或柔性低压互联协调控制装置1~N的装置本体保护,在故障后的较短时间内,光储充群直流微电网保护***根据S2中的定位方法已能确定故障区域,保护***根据定位的故障区域,通过通信发送跳闸指令给与故障区域相连接的断路器,当断路器收到跳闸指令后,立即动作出口,分断断路器。
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