近年来,随着我国电力系统的不断发展以及分布式电源使用规模的逐年增加,使得短路问题日益凸显,因此研究能够有效限制电力系统短路容量并提高运行稳定性的故障限流器受到了人们的关注。但是传统的故障限流器用于大电网和微电网的连接处时,普遍采用双向动作来限制短路电流。这种方法在微电网发生故障时限制电流可能会降低微电网的电能质量,并且造成大电网与微电网之间的继电保护协调失效。本文提出一种单向故障电流限制器,将其用于公共耦合点时,能够在大电网发生短路故障时限制微电网的出力,以保证微电网流向大电网的短路电流不会造成大电网中断路器的误动作,不影响大电网的继电保护协调。当微电网发生故障或有大的负荷启动时,此单向故障限流器不动作。这个策略能够提高微电网的电能质量和可靠性,并保持大电网与微电网之间的保护协调。单向故障限流器的拓扑结构采用改进的基于TCSC串联限流电感的结构,用快速开关KGS的开断来控制限流电感是否接入电路中。这样的结构可以实现在系统正常运行时调节潮流,发生短路故障时限制短路电流,缓解电压降落的作用,增加了操作的灵活性。控制系统采用分层控制策略。上层控制是由整个系统的运行情况来进行不同模式的控制,当系统正常运行时,此装置相当于一个串联补偿装置;当通过故障检测模块判断大电网发生故障时,则工作于故障限流器模式。中层控制选择闭环的定阻抗控制模式。底层控制是晶闸管的触发导通控制。另外本文采用容性触发区间的强制电流同步法解决TCSC的模式切换问题。本文采用电压和功率结合的快速检测算法对是否发生了短路故障进行判别,另外故障方向的识别利用故障前后电流正序分量的相角变化来判断,并将这两种算法的判别结果输入到单向故障限流器的控制模块中,进而控制限流器的工作模式。最后在MATLAB中建立仿真模型对此单向故障限流器的工作特性进行验证。