基于諧波分量的交流微電網(wǎng)保護(hù)策略研究

陳　志，裴雪軍，王順超，彭　力，王涵宇

（華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，武漢430074）

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基于諧波分量的交流微電網(wǎng)保護(hù)策略研究

陳志，裴雪軍，王順超，彭力，王涵宇

（華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，武漢430074）

摘要：在以逆變電源為接口的交流微電網(wǎng)中，由于開關(guān)器件的過流能力有限，當(dāng)微電網(wǎng)中發(fā)生短路故障時(shí)，逆變電源輸出的短路電流通常被限制在2倍的額定電流左右，因此，傳統(tǒng)基于過電流保護(hù)的原理將不再適用于以逆變電源為接口的微電網(wǎng)系統(tǒng)。針對(duì)這一問題，提出了一種基于諧波分量的保護(hù)策略。該方法不依賴于較大的短路電流就可以有效地保護(hù)短路故障，避免了傳統(tǒng)過流保護(hù)的一些局限性。在實(shí)驗(yàn)室搭建由2臺(tái)10 kVA的逆變電源組成的供電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提方法的有效性。

關(guān)鍵詞：逆變電源；微網(wǎng)；短路保護(hù)；諧波；故障隔離

Project Supported by the National Natural Science Foundation of China（51577079）

引言

微電網(wǎng)作為以新能源為基礎(chǔ)的分布式電源接入電網(wǎng)的一種有效手段，以其具備靈活的運(yùn)行方式、高可靠性的供電能力以及優(yōu)質(zhì)的電能質(zhì)量等諸多優(yōu)點(diǎn)成為電力工業(yè)發(fā)展的重要方向之一。憑借著微電網(wǎng)的運(yùn)行控制和能量管理等關(guān)鍵技術(shù)，微電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)和孤島2種運(yùn)行模式［1-4］。由于微網(wǎng)內(nèi)部的新能源發(fā)電絕大部分都是以電力電子變換器為接口，而電力電子器件有限的過流能力使得變換器必須要具備很好的限流能力，因此并網(wǎng)模式和孤島模式的短路電流等級(jí)存在較大的差別，這就給微電網(wǎng)保護(hù)的設(shè)計(jì)帶來一定的挑戰(zhàn)［5-6］。……