专利名称：一种微电网母线差动保护装置的制作方法
—种微电网母线差动保护装置技术领域
本发明属于电力领域，涉及微电网，尤其是一种微电网母线差动保护装置。
背景技术：
微电网系统作为一个独立的供电系统，从保证系统安全性上，需要母线差动保护， 并且差动保护的结果不能是单一的跳闸动作，而必须与微电网运行模式转换相结合。微电网的运行模式特点，并网运行和孤岛运行，决定了微电网仅仅是依靠配电系统的常规的三段式保护装置，配以不同的定值和时间，不能达到保障系统安全运行的目的。
目前仅有高压供电所使用母线保护装置，配电系统极少应用，而针对于微电网系统还没有专用的母线保护装置。微电网技术尚处于探索研究阶段，各方面相关功能还不成熟，特别是目前还没有检索到适合于专用微电网的多功能母线保护技术及产品。发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种微电网母线差动保护装置，以避免微网孤岛或并网运行方式下，微网系统母线发生故障对分布式电源及用电设备造成的电气危害，保证微电网系统运行的可靠性和稳定性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的
一种微电网母线差动保护装置，由故障检测判断部分、微电网保护跳闸部分连接构成，所述故障检测判断部分一方面接入微电网并网回路、负荷回路、储能回路、分布式电源回路的电流量及母线电压互感器的电压量进行状态检测，另一方面与微电网能量管理系统连接，进行数据交换；所述微电网保护跳闸部分分别与微电网并网回路、负荷回路、分布式电源回路、储能回路、有源滤波回路相连接，通过保护跳闸控制各回路的开、闭状态。
而且，所述故障检测判断部分将检测情况分为微电网区外故障和微电网区内故障。
而且，所述故障检测判断部分当判断为发生区外故障时，故障检测判断部分将通过控制信号启动微电网保护跳闸部分，微电网保护跳闸延时断开微电网并网回路，其它回路不动作，故障检测判断部分向微电网能量管理系统发出告警信号和模式转换命令。
而且，所述故障检测判断部分当判断为发生区内故障时，故障检测判断部分将控制信号传导到所述微电网保护跳闸部分，保护跳闸快速发出跳闸指令，断开微电网并网回路、负荷回路、分布式电源回路、储能回路、有源滤波回路。
本发明的优点和积极效果是
I、发明填补了微电网系统专用设备的技术空白，显著提高了微电网系统运行的可靠性、安全性和经济性，保证了微电网保护系统的可靠性、灵敏性、选择性和速动性要求。
2、本发明装置还具有针对于微电网运行特点的逻辑模式，保护动作不仅仅是“跳闸”工作，还有“微电网运行方式切换”工作。能够随着微电网系统的推广实施而广泛应用， 具有较高经济性。
图I为本发明装置的方框示意图2为本发明装置的信号连接示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施方法来进一步说明本发明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。以下以微电网400V配电系统为例对本发明的工作原理进行说明
一种微电网母线差动保护装置，如图I或2所示，是由故障检测判断部分、微电网保护跳闸部分连接构成，所述故障检测判断部分一方面接入微电网并网回路电流(II)、负荷回路电流(12)、储能回路电流(13)、分布式电源回路电流(14. ... In)的电流量(引自二次电流5A的电流互感器)及母线电压互感器的电压量U ( 二次电压为100V的电压互感器) 进行状态检测，另一方面与微电网能量管理系统连接，并进行数据交换，所述微电网保护跳闸部分分别与微电网并网回路、负荷回路、分布式电源回路、储能回路，有源滤波回路相连接。
所述故障检测判断部分将检测情况分为微电网区外故障和微电网区内故障，如为区外故障，所述故障检测判断部分将通过控制信号启动微电网保护跳闸部分，微电网保护跳闸将通过断路器延时断开微电网并网回路，其它回路不动作，同时故障检测判断部分向微电网能量管理系统发出告警信号和模式转换命令。如为区内故障，所述故障检测判断部分将采用工频变化量电流和电流分相式电流差动保护原理，针对微电网系统不同故障类型的故障特征，设置突变启动及延时启动双方案，将控制信号传导到所述微电网保护跳闸部分，通过各侧断路器实现跳闸动作，断开微电网并网回路、负荷回路及分布式电源回路。
所述微电网保护跳闸部分分别与微电网并网回路、负荷回路、分布式电源回路、储能回路，有源滤波回路相连接，通过辅助结点跳开各侧断路器，通过与微电网能量管理系统交互，闭锁回路或进行微电网运行模式转换。
下面就微电网区外故障和微电网区内故障两种情况作进一步描述
I、微电网发生区外故障(市电侧发生故障):
上级市电发生故障，并网回路失压、欠电流，通过计算判断是发生区外故障，此时母线差动保护装置跳闸回路闭锁，切至微电网能量管理系统控制策略分析，微电网能量管理系统后台发出运行模式转换命令，并网运行模式转为孤岛运行模式。所有分布式电源和储能回路的并网逆变器跳闸，运行模式由并网的P/Q模式转为孤岛的V/F模式，所有分布式电源和储能回路的并网逆变器合闸，母线差动保护装置自动复归。
2、微电网发生区内故障
如微电网母线A相发生断相，A相母线严重失压，母线差动保护装置判断发生区内故障，此时跳闸回路快速发出跳闸质量，切除微电网并网回路和所有微电网馈线回路，并向微电网能量管理系统后台发出告警信号。微电网能量管理系统后台接到告警信号，控制策略关闭。检修完成后，手动复归母线差动保护装置。
权利要求
1.一种微电网母线差动保护装置，其特征在于由故障检测判断部分、微电网保护跳闸部分连接构成，所述故障检测判断部分一方面接入微电网并网回路、负荷回路、储能回路、分布式电源回路的电流量及母线电压互感器的电压量进行状态检测，另一方面与微电网能量管理系统连接进行数据交换；所述微电网保护跳闸部分分别与微电网并网回路、负荷回路、分布式电源回路、储能回路、有源滤波回路相连接，通过保护跳闸控制各回路的开、 闭状态。
2.根据权利要求I所述的微电网母线差动保护装置，其特征在于所述故障检测判断部分将检测情况分为微电网区外故障和微电网区内故障。
3.根据权利要求2所述的微电网母线差动保护装置，其特征在于所述故障检测判断部分当判断为发生区外故障时，故障检测判断部分将通过控制信号启动微电网保护跳闸部分，微电网保护跳闸延时断开微电网并网回路，故障检测判断部分向微电网能量管理系统发出告警信号和模式转换命令。
4.根据权利要求2所述的微电网母线差动保护装置，其特征在于所述故障检测判断部分当判断为发生区内故障时，故障检测判断部分将控制信号传导到所述微电网保护跳闸部分，保护跳闸快速发出跳闸指令，断开微电网并网回路、负荷回路、分布式电源回路、储能回路、有源滤波回路。
全文摘要
本发明涉及一种微电网母线差动保护装置，是由故障检测判断部分、保护跳闸部分所构成，故障检测判断部分接入微电网并网开关回路、负荷回路、储能回路、分布式电源回路的电流量及母线电压互感器的电压量进行状态检测，微电网保护跳闸部分分别与微电网并网回路、负荷回路、分布式电源回路、储能回路，有源滤波回路相连接。本发明针对微电网系统不同故障类型的故障特征，设置不同启动模式，同时还针对微电网运行特点的逻辑模式，保护动作不仅仅是“跳闸”工作，还有微电网运行方式切换功能。本发明将随着微电网系统的广泛应用，而提高经济性。
文档编号H02H7/22GK102545170SQ20121000895
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者于士斌, 于建成, 徐剑, 朱凯峰, 李芳 , 杨宇全, 解放, 郜士其, 黎鹏, 龚博 申请人:天津市电力公司, 天津电力设计院