[发明专利]配电网短路故障后的逆变器电源限流方法

说明书

本发明提供一种配电网短路故障后的逆变器电源限流方法，包括在配网中设置含限流方式选择器、控制器、PWM发生器的限流装置，采集配电网侧电压、电流信息由控制器通过PWM发生器对逆变器电源输出电流实施常态控制，采集逆变器电源输出电流并对其是否超限进行比较判断并根据判断结果相应确定采用PWM限流和/或控制器限流等步骤。本发明配电网短路故障后的逆变器电源限流提供了一种新方法，该方法能够有效实现对配电网短路故障后的瞬间冲击电流值和稳态电流值的限制，从而防止配电网线路保护误动，确保逆变器电源及相关设备安全。

技术领域

本发明涉及含光伏电源的配电网故障后的电流保护方法，具体涉及一种配电网短路故障后的逆变器电源限流方法。

背景技术

当前，太阳能光伏发电发展迅速，光伏发电并入传统电网的应用已较广泛。并网的光伏电源最为常见的是带有逆变器的逆变式电源（简称逆变器电源），在含有分布式逆变器电源的配电网发生短路故障时，为避免烧坏逆变器电源，需要对逆变器电源采取限流等保护措施。目前除在配电网交流侧串联故障限流器等方法外，在配电网发生短路故障时常用的对逆变器电源采取的故障后限流方法主要有两种：

其一，采用控制器，利用控制器对外环输出dq轴参考电流进行限制，从而实现对配电网短路故障后对逆变器电源输出电流的幅值限制。控制器对于故障后稳态电流值有较好的限制作用，其不足之处在于，由于控制器在实施控制过程中，需经过测量、变换、控制等环节，需要一定的启动时间，因而使其在故障发生时无法快速动作，对短路故障发生瞬间的冲击电流值无法起到很好的限制作用。

其二，采用PWM闭锁限流，其以逆变器电源输出电流为判据，当某一相电流幅值超过预设值，则对该相电流对应的逆变器上下桥臂换流器件IGBT发出闭锁信号，使对应的开关器件关断，输出为零，采用PWM闭锁限流进行限流的方法虽然具有简单、快速的优点，能够解决控制器对短路故障发生瞬间的冲击电流值无法起到很好限制作用的问题，但采用PWM闭锁限流进行限流的方法比较粗放，不利于逆变器电源的稳态运行。而且，配电网线路保护需要采集故障后的相关电气信息从而对故障点采取相应的定位和隔离保护措施，为满足线路继电保护的需求，逆变器电源不能够完全闭锁。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种新的配电网短路故障后的逆变器电源限流方法，该方法能够有效实现对配电网短路故障后的瞬间冲击电流值和稳态电流值的限制，从而防止配电网线路保护误动，确保逆变器电源及相关设备安全。

本发明的技术方案是：本发明的配电网短路故障后的逆变器电源限流方法，包括以下步骤：

①在设有电流互感器、电压互感器、控制器和PWM发生器的含逆变器电源配电网中，加设用于对控制器限流和PWM闭锁限流进行投切选择的限流方式选择器；所述的限流方式选择器内置有配电网短路故障时的控制器外环参数、逆变器电源输出电流状态判断用的上限阈值和下限阈值；

②电流互感器和电压互感器实时采集配电网侧三相电压和三相电流并发送给控制器；控制器通过PWM发生器对逆变器电源输出电流实施系统正常状态下的控制；限流方式选择器接收并锁存控制器发送的系统正常运行状态下的控制器外环参数；

③电流互感器实时采集逆变器电源三相输出电流并发送给限流方式选择器；限流方式选择器将接收的逆变器电源输出的三相电流的实测值与其内置的上限阈值和下限阈值进行比较判断：

若逆变器电源三相输出电流的实测值均小于下限阈值，则返回步骤②；

若逆变器电源三相输出电流中的一相、二相或三相实测值大于上限阈值，则执行步骤④；

若逆变器电源三相输出电流中的一相、二相或三相实测值处于上限阈值和下限阈值之间，则执行步骤⑤；

④限流方式选择器指令PWM发生器闭锁逆变器电源三相输出电流中相应相的电流输出，并返回步骤③；