一种基于电压差动的微电网故障探测方法和装置与流程

技术特征：

1.一种基于电压差动的微电网故障探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)、测量获得逆变器的输出三相电压信号v_U、v_V、v_W；

步骤(2)、对三相电压信号v_U、v_V、v_W利用PARK方程变换为两相静止坐标系下αβ分量V_α、V_β，再将V_α、V_β变换为两相旋转坐标系下dq直流分量V_ds、V_qs；

步骤(3)、将测量的直流分量V_ds、V_qs与恒定的三相平衡标准参考电压V_dref、V_qref进行差分运算，定义输出差分调制信号V⁺_{q_fall}为微电网电压下跌量，V⁺_{q_fall}＝ΔV_qr＝V_qref-V_qs；

步骤(4)、对差分调制信号V⁺_{q_fall}进行低通滤波及双磁滞比较处理后输出信号V_{q_fall}；

步骤(5)、将差值信号V_{q_fall}与预设的阈值信号进行比较，输出用于控制断路器开关的信号：若差值信号V_{q_fall}低于阈值信号，判断微电网无故障，继续监测电网；若差值信号V_{q_fall}大于阈值信号，判断微电网发生故障，断开断路器开关以保护微电网。

2.根据权利要求1所述的基于电压差动的微电网故障探测方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述阈值信号为电网电压下跌至额定电压的45％至55％之间。

3.根据权利要求1所述的基于电压差动的微电网故障探测方法，其特征在于，所述步骤(5)中，当差值信号V_{q_fall}大于设定的阈值信号时,通过检测V_{q_fall}的波形判断微电网的故障类型，具体包括：

a)当V_{q_fall}的波形是一个纯净的直流量时，微电网发生三相故障；

b)当V_{q_fall}的波形是一个趋于直线且带有波纹的直流量时，微电网发生两相故障；

c)当V_{q_fall}的波形是一个在零与最大值之间无恒定幅度振荡的直流量时，微电网发生单相故障。

4.一种实现权利要求1至3任一所述的方法的微电网故障探测装置，包括PARK运算模块、一阶抗混叠滤波差分运算模块、一阶低通数字滤波器、双磁滞比较器和阈值比较模块；所述PARK运算模块，将逆变器输出的三相电压信号v_U、v_V、v_W变换为两相静止坐标系下αβ分量V_α、V_β，再将V_α、V_β变换为两相旋转坐标系下dq直流分量V_ds、V_qs；

所述一阶抗混叠滤波差分运算模块，用于将直流分量V_ds、V_qs与恒定的三相平衡标准参考电压V_dref、V_qref进行差分运算；

所述一阶低通数字滤波器，对差分调制信号V⁺_{q_fall}进行低通滤波处理后输出信号V_{q_fall}；

所述双磁滞比较器，通过设置合适的上限和下限裕度来调整故障探测的灵敏度；

所述阈值比较模块，用于差值信号V_{q_fall}与预设的阈值信号进行比较，输出用于控制断路器开关的信号。