【摘 要】
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微网的提出有效解决了各类分布式电源（Distributed Generation,DG）的并网问题。但是分布式电源的接入使微网成为一个多源供电系统,改变了系统的潮流方向,复杂的系统结构及故障特征给其保护带来了难题。由于逆变器自身的保护要求将输出的最大故障电流限制在2倍的额定电流,因此含逆变型分布式电源（Inverter-Based Distributed Generation,IBDG）的微网故障
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微网的提出有效解决了各类分布式电源（Distributed Generation,DG）的并网问题。但是分布式电源的接入使微网成为一个多源供电系统,改变了系统的潮流方向,复杂的系统结构及故障特征给其保护带来了难题。由于逆变器自身的保护要求将输出的最大故障电流限制在2倍的额定电流,因此含逆变型分布式电源（Inverter-Based Distributed Generation,IBDG）的微网故障特征不明显,与传统电网故障特征差别较大,并且并/离网不同运行模式下的微网所表现的故障特征也不尽相同,导致传统配网保护无法适用于微网系统。因此,研究微网线路故障特征并配置相应的保护策略对微网系统的安全可靠运行具有重要理论和实际意义。本论文在微网建模的基础上,对微网的故障特征及相应的保护策略等方面展开了大量的研究。首先,分析了微网的运行方式和控制模式,探讨了IBDG运行原理和控制策略,搭建了IBDG的数学模型,并参照CERTS（Consortium for Electric Reliability Technology Solutions）提出的微网结构建立了一中压交流微网整体仿真模型。其次,从IBDG不同控制方式下的输出特征入手,详细分析了分布式电源接入微网的位置对其故障特征产生的影响,以及分别对并/离网不同运行模式下的微网所表现的故障特征进行了仿真分析。针对微网系统特殊的故障特征提出了基于测量阻抗变化的主保护方案,该保护方案以故障前后母线上测量阻抗的幅值和相位的变化分别作为故障检测和定位的双重判据,同时,以低电压反时限保护作为其后备保护,建立了一套完整的微网线路保护策略。最后,用PSCAD/EMTDC仿真软件对本文所提保护策略进行了仿真验证,仿真结果表明所提出的保护策略能够准确定位故障馈线,并且及时切除在保护区内发生的各类金属性短路故障,仿真结果与理论分析结果相吻合。
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