[发明专利]一种适用于多源电网的分布式电源故障保护装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统控制领域，具体涉及一种适用于多源电网的分布式电源故障保护装置及方法。

背景技术

随着新能源发电技术的不断成熟，大量分布式电源接入电网，对于含多类分布式电源电网而言，要求出现电网电压跌落严重故障时，如三相短路故障等，分布式电源尽可能不要进行切机操作，分布式电源的切出可能会造成大量分布式电源从电网解列的连锁反应，引发更大的后续扰动和更严重的故障，而分布式电源故障恢复后的重新并网投入也会造成网内潮流突变，对网内负荷带来很大的冲击，同时对网内电力电子设备的损害性也是巨大的，因此要求网内分布式电源要具有一定的低电压穿越能力；截止目前，故障穿越技术还仅仅停留在对于分布式源采用单一的Crowbar撬棒保护电路，发生故障时进行过剩功率释放，或是仅仅依靠调节分布式电源变流器控制方式来抑制故障电流的作用；这些技术存在严重的局限性，首先，以双馈风机为例，Crowbar撬棒保护电路的并联接入发电机转子侧，在检测到电网系统发生故障出现电压跌落时，为了限制过变流器的电流和转子绕组过电压，要求闭锁双馈感应发电机转子侧变流器，发电机同时切换运行状态为感应电动机方式运行，才能维持发电机不脱网运行；其次故障电流瞬时峰值最大出现在故障发生和故障排除两个瞬间，对设备冲击最大，而保护设备投切受控制影响而有延时，对故障电流瞬时峰值的抑制不及时；因此设计出结合控制方法与控制系统硬件结构，能够在电网故障状态下有效保护分布式电源维持原有运行状态不脱网，同时抑制故障电流瞬时峰值和故障期间短路电流幅值，避免其对源端设备造成损坏的研究工作显得极其重要。

发明内容

针对现有技术中存在的的缺点，本发明提出一种适用于多源电网的分布式电源故障保护装置及方法，以达到使抑制短路电流瞬时峰值和故障期间短路电流幅值，避免变流器损坏，实现分布式电源故障穿越的目的。

本发明是通过以下方式实现发明目的的：

一种适用于多源电网的分布式电源故障保护装置，该装置包括中央监控单元、A相分布式电源故障保护单元、B相分布式电源故障保护单元、C相分布式电源故障保护单元和变换器，其中，

所述的A相分布式电源故障保护单元的第一输入端、B相分布式电源故障保护单元的第一输入端和C相分布式电源故障保护单元的第一输入端均连接分布式电源的输出端，A相分布式电源故障保护单元的第一输出端、B相分布式电源故障保护单元的第一输出端和C相分布式电源故障保护单元的第一输出端均连接变换器的三路输入端，变换器的输出端接入电网；

所述的A相分布式电源故障保护单元的第二输入端、B相分布式电源故障保护单元的第二输入端和C相分布式电源故障保护单元的第二输入端连接中央监控单元的三路输出端，A相分布式电源故障保护单元的第二输出端、B相分布式电源故障保护单元的第二输出端和C相分布式电源故障保护单元的第二输出端连接中央监控单元的三路输入端；

所述的A相分布式电源故障保护单元、B相分布式电源故障保护单元和C相分布式电源故障保护单元结构相同，均包括一个电压互感器、一个电流互感器、第一反向二极管、第二反向二极管、第三反向二极管、第四反向二极管、第五反向二极管、第一绝缘栅双极晶体管、第二绝缘栅双极晶体管、第三绝缘栅双极晶体管、第四绝缘栅双极晶体管、第五绝缘栅双极晶体管、第六绝缘栅双极晶体管、第七绝缘栅双极晶体管、一个电感、第一交流断路器、第二交流断路器、第一门极可控晶闸管、第二门极可控晶闸管、第三门极可控晶闸管、第四门极可控晶闸管、第五门极可控晶闸管、第六门极可控晶闸管、第一能耗电阻、第一能耗电阻和一个避雷器，其中，