器中的IGBT所限制，因此被称为"短路电流受限制的系统"，它与大电网的故障特性完全不 同。
[0033] 短路瞬间微电网母线电压、电流波形图见图1、图2。故障起始时刻（约0.005s)， =相电压的幅值变小，=相电流的幅值增加，但增幅不大；然而电流谐波分量则在故障发生 后的短时间内呈现睹增，并在0.Ols后谐波分量又回到正常水平。可见谐波分量的睹增可 W作为判断微电网短路故障的依据。经实验观察发现，故障起始时刻系统频率也有一定波 动。因此本发明将谐波分量睹增与系统频率变化进行与运算，作为微电网保护方法的故障 判据。
[0034]本实施例的微电网保护方法步骤如下（流程图见图4):
[0035] 第1步、实时采样微电网线路的全电流I和系统频率f，对线路电流和系统频率的 采样频率范围为2400化，即每周波48个采样点，并计算总谐波电流和基波电流I，总谐 波电流Ie至少包括二次、=次、五次的谐波电流分量，
12是二次谐波 电流分量，13是=次电流谐波分量，15是五次谐波电流分量。
[0036] 第2步、判断在[T，T+AT]的时间范围内，微电网线路上的总谐波电流Ie是否发 生睹增，如果W下公式成立，则判定总谐波电流睹增，执行第3步的判断，否则返回第1步， 判定总谐波电流睹增的公式如下：
阳03引式中，Ie2为T+AT时刻的总谐波电流，12为T+AT时刻的全电流，IU为T时 刻的总谐波电流，Ii为T时刻的全电流，本例中，A1取5 ;其中，T+AT为当前采样时刻，T 为当前采样时刻的前AT时刻，AT-般取等于采样间隔的整数倍，AT建议的取值范围 0. 41667-20ms，本例中，AT取 5ms。
[0039] 第3步、判断微电网的系统频率变化If2-fiI是否超过预设的偏离整定值fd，为T时刻的系统频率，f2为T+AT时刻的系统频率，fd的取值是2Hz，如果超过则判定T+AT 时刻微电网线路已发生短路，微电网保护启动，否则返回第1步。
[0040] 需要说明的是，AT的取值差异不影响本发明方法的判别精度和判别实时性。实 现微电网保护方法时，在内存中建立一个先入先出堆找，新采样获得的数据（当前时刻的 数据）放入堆找，老数据（AT前时刻的数据）则被剔除，当前时刻的采样数据与AT前时 刻的采样数据比较，从而进行故障识别。试验表明，最短只需要1个采样点的时间间隔就 够识别出故障。当AT取值为1个采样点的时间间隔，那么显然是能实现故障识别的。当 AT取值较长时，比如20ms，则相当于运个堆找存储了更多的信息，若当前时刻为故障发生 时刻，那么将当前时刻的数据与20ms之前的数据（非故障数据）进行比较，显然也能触发 跳闽保护。因此，AT只需要不小于不低于1/F即可，F为采样频率。
[0041] 本发明实施例第2步中，还可W使用W下公式来判定总谐波电流是否睹增：
阳0创式中，Ie2为T+AT时刻的总谐波电流，12'为T+AT时刻的基波电流，Iu为T时刻的总谐波电流，V为T时刻的基波电流，A2的取值范围为2-10。
[0044] 除上述实施例外，本发明还可W有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种微电网保护方法，其特征在于：实时采样微电网线路的全电流I和系统频率f， 并计算总谐波电流Ι?，在[T，T+ΔT]的时间范围内，当微电网线路上的总谐波电流Ι?睹 增，且微电网的系统频率变化超过预设的偏离整定值fd时，判定Τ+ΔΤ时刻微电 网线路已发生短路，微电网保护启动，其中T为任意采样时刻，ΔT不低于1/F，F为采样频 率；为T时刻的系统频率，f2为T+ΔT时刻的系统频率，fd的取值范围是2-3HZ。2. 根据权利要求1所述的微电网保护方法，其特征在于：判断总谐波电流IΣ在 [Τ，Τ+ΔΤ]的时间范围内是否睹增的方法是：在[Τ，Τ+ΔΤ]的时间范围内，若谐波总电流 与全电流的比值的增值超过预设值Δ1，则判定总谐波电流睹增，判定公式如下，式中，Ι?2为Τ+ΔΤ时刻的总谐波电流，12为Τ+ΔΤ时刻的全电流，IU为Τ时刻的 总谐波电流，Ii为Τ时刻的全电流，Δ1的取值范围为2-10。3. 根据权利要求1所述的微电网保护方法，其特征在于：判断总谐波电流IΣ在 [Τ，Τ+ΔΤ]的时间范围内是否睹增的方法是：在[Τ，Τ+ΔΤ]的时间范围内，若谐波总电流 与基波电流的比值的增值超过预设值Δ2,则判定总谐波电流睹增，判定公式如下，式中，Ι?2为Τ+ΔΤ时刻的总谐波电流，I' 2为Τ+ΔΤ时刻的基波电流，IU为Τ时 刻的总谐波电流，1' 1为Τ时刻的基波电流，Δ2的取值范围为2-10。4. 根据权利要求1-3任一项所述的微电网保护方法，其特征在于：Τ+ΔΤ时刻为当前 采样时刻。5. 根据权利要求1-3任一项所述的微电网保护方法，其特征在于：总谐波电流I,至少 包括二次、Ξ次、五次的谐波电流分量。6. 根据权利要求2或3所述的微电网保护方法，其特征在于：当判定在Τ+ΔΤ时刻系 统已发生短路故障，则将Τ时刻的系统频率赋值给故障前系统频率，总谐波电流IU赋 值给故障前总谐波电流。7. 根据权利要求1-3任一项所述的微电网保护方法，其特征在于：对线路电流和系统 频率的采样频率范围为2400-5000HZ。8. 根据权利要求1所述的微电网保护方法，其特征在于：ΔT的建议的取值范围为1/ F-20ms〇
【专利摘要】本发明涉及一种微电网保护方法，实时采样微电网线路的全电流I和系统频率f，并计算总谐波电流I∑，在[T,T+△T]的时间范围内，当微电网线路上的总谐波电流I∑陡增，且微电网的系统频率变化|f2-f1|超过预设的偏离整定值fd时，判定T+△T时刻微电网线路已发生短路，微电网保护启动，其中T为任意采样时刻，△T不低于1/F，F为采样频率；f1为T时刻的系统频率,f2为T+△T时刻的系统频率，fd的取值范围是2-3Hz。本发明采用短路电流中谐波分量的突增量作为判据，频率偏离值作为辅助判据，能够准确实现微电网的继电保护。
【IPC分类】H02H7/26
【公开号】CN105322516
【申请号】CN201510116939
【发明人】王涛, 王翼, 李景云, 于文杰, 吕海超
【申请人】国家电网公司, 许继集团有限公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司电力科学研究院, 南京国网电瑞继保科技股份有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年3月17日