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微网中大量采用了逆变型接入的分布式电源设备,而这一类电源的输出电流因为电力电子元件的影响而被限制在了2倍的额定电流以内,从而令故障时短路电流大大减小。这样一来使得配网中的保护方法原理无法直接在微网中使用。本文以此为出发点,对微网中的保护原理与方案展开了研究。 本文先从影响微网故障特性的电源入手,对微网中分布式电源的主要类型进行了介绍和分析。接着对电源逆变器控制中最常用的恒压恒频控制和恒功率控制的控制原理进行了推导和说明,并在软件中对其进行了仿真实现。在此基础上,分析了在恒压恒频控制方式以及恒功率控制方式下分布式电源出口短路的故障特征,以此反映微网中逆变型接入的电源对保护的影响。 为了解决微网中的逆变型分布式电源限制短路电流给保护检测所带来的影响,人们选择了使用基于电压量的保护原理。本文针对低电压反时限保护原理,仿真分析了其在微网中的保护性能。分析的结果发现该保护方案虽然解决了分布式电源限制短路电流而带来的问题,但同时出现了在某些情况下动作时间长、无法判断故障方向以及功率不平衡时的误动的现象。 针对低电压反时限保护的弊端,在保护原理中引入了电流量。分析对比了电流量和电压量在微网中反应故障的能力,并提出了基于过电流反时限原理的加速保护。提出了在微网中采用传统方向判别原理,并考量了在含有电流源逆变器控制的分布式电源的微网中该方向判别原理的有效性。分析了低电压反时限保护在微网功率不平衡时产生误动的原因,并依此提出了改进的电流闭锁低电压反时限保护原理。综合以上的原理,本文提出了一套微网保护解决方案,并在微网模型中配置了该保护方案,通过仿真验证了其在各种故障情况下的有效性。