4、微电网故障分量保护原理分析
根据以上分析, 微电网的正序故障附加网络中, 在逆变型微电源接入处, 将产生等效的附加电流源, 这是与传统故障分量分析方法的不同之处。利用基尔霍夫电流定律, 可以获得同一母线上各条馈线的正序电流故障分量相量图, 从幅值大小和相位关系两个方面对故障分量保护原理进行分析。
离故障点较远的母线上, 电压降较小, 逆变型微电源输出的有功电流和无功电流均增大。由相量图可知, 故障馈线上的正序电流故障分量的幅值最大, 相位与其余馈线的正序电流故障分量几乎相反。
但离故障点较近的母线上, 由于电压降较大, 逆变型微电源主要输出无功电流, 有功电流减小, 这将影响到故障馈线上的正序电流故障分量, 其幅值可能不是最大, 而且其方向可能不全部与其余馈线相反, 则不能正确区分故障线路。
5、结论与展望
针对PQ控制的逆变型分布式电源, 在故障时对其采用具有无功支撑能力的故障穿越控制策略, 分析了不同电压降时逆变型微电源输出故障电流的变化。并使用更加准确的压控电流源模型, 通过正序电流故障分量的幅值和相位特征对微电网中的故障分量原理进行了分析, 得出以下结论: 在离故障点较近的母线处, 电压降较大, 逆变型微电源为提供无功电流, 输出的有功电流将减小, 此时基于正序电流故障分量幅值和相位比较的保护原理可能会失效, 无法正确识别故障线路。
目前, 微电网的保护方法仍是研究的重点之一。可参考本文的分析, 对基于故障分量的微电网保护开展进一步的研究, 提高微电网保护的可靠性。由于本文着重分析的是并网运行的微电网, 而且逆变型微电源采用的是PQ控制、优先输出无功功率的故障穿越控制策略。后续将对采用不同控制策略的逆变型微电源以及孤岛情况下的微电网故障分量保护适用性进行分析。
