基于改進(jìn)正交理論的電網(wǎng)諧波電流檢測算法及其應(yīng)用

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1、基于改進(jìn)正交理論的電網(wǎng)諧波電流檢測算法及其應(yīng)用楊萍,郭春陽,楊美(國網(wǎng)河南省電力公司商丘供電公司河南商丘476000)摘要:隨著新能源分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,以微電網(wǎng)為代表的新型電網(wǎng)系統(tǒng)得到越來越多學(xué)者的關(guān)注。微電網(wǎng)中連接不同系統(tǒng)之間需要各種類型的電力電子設(shè)備,這將大量諧波電流引入到微電網(wǎng)系統(tǒng)中,對繼電保護(hù)系統(tǒng)造成了一定的影響,引起系統(tǒng)穩(wěn)定性下降等問題。因此針對微電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的諧波電流檢測方法是研究熱點之一。針對此類問題,本文根據(jù)改進(jìn)正交理論,提出了一種改進(jìn)正交分次諧波電流檢測算法,相比其他的諧波電流檢測方法,本文提出的算法物理意義清晰明確,運算簡單、快速、準(zhǔn)確。本文對提出的方法進(jìn)行了理論分

2、析介紹,仿真計算和實驗結(jié)果驗證了所提出方法的可行性。最后以電流保護(hù)為例,本文給出利用該算法的微電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)諧波治理的方法。關(guān)鍵詞:微電網(wǎng);繼電保護(hù);瞬時無功理論;正交分次諧波電流檢測中圖分類號:TM933文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:HarmonicsCurrentDetectionAlgorithmbasedonImprovedQuadratureTheoryandItsApplicationYANGPing,GUOChunyang,YANGMei(ShangqiuPowerSupplyCompanyofStateGrid,Henan476000,China)Abstract:Withthed

3、evelopmentoftherenewabledistributedpowergenerationtechnology,newtypesofgridsystemisattractingmoreandmoreattentionsuchasmicrogrid.Powerelectronicsequipmentsareneededintheconnectionbetweendifferentsystems.Theyintroducelotsofharmoniccurrentintothemicrogridsystem,whichcandecreasethestabilityofthesystem.

4、Sothedetectionmethodofharmoniccurrentisoneofhottopics.Thispaperproposesanovelquadratureharmoniccurrentdetectionmethodthatisclear,fastandaccurate.Thesimulationandexperimentverifiesthismethod.Finallythispaperproposesanovelsolutionofharmonicscurrentforrelayprotectionofmicro-grid.Keywords:Micro-grid,Rel

5、ayProtection,Instantaneousreactivepowertheory,QuadratureHarmonicCurrentDetection.0引言隨著新能源分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,微電網(wǎng)作為一種新興的電網(wǎng)系統(tǒng)得到越來越多的關(guān)注。微電網(wǎng)系統(tǒng)中,從能量源,到中間電能傳遞轉(zhuǎn)換,到用電設(shè)備,均大量使用電力電子裝置,這提高了系統(tǒng)的靈活性、可控性。但是電力電子設(shè)備極易產(chǎn)生無功和諧波污染,威脅著微電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,尤其對繼電保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。鑒于此,本文分析了電力電子設(shè)備對微電網(wǎng)系統(tǒng)中繼電保護(hù)的影響,并根據(jù)改進(jìn)正交理論,提出一種改進(jìn)正交分次諧波電流檢測算法,并將其應(yīng)用于微電網(wǎng)系

6、統(tǒng),解決電力電子設(shè)備諧波污染對繼電保護(hù)影響。1微電網(wǎng)系統(tǒng)及其繼電保護(hù)系統(tǒng)簡介微電網(wǎng)作為一種新興的電網(wǎng)結(jié)構(gòu),國際上對微電網(wǎng)尚沒有統(tǒng)一的定義和標(biāo)準(zhǔn),不同的國家和學(xué)術(shù)組織對其有著不同的解釋。美國電氣可靠性技術(shù)解決方案聯(lián)合會(CERTS)給出的微網(wǎng)定義為:“微電網(wǎng)是一種由負(fù)荷和微電源共同組成的系統(tǒng)。他可同時提供電能和熱量。微電網(wǎng)內(nèi)部的電源主要由電力電子器件負(fù)責(zé)能量的轉(zhuǎn)換,并提供必要的控制。微電網(wǎng)相對于大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的受控單元,并可同時滿足用戶對電能質(zhì)量和供電安全方面的需求。當(dāng)微電網(wǎng)與主網(wǎng)因為故障突然解列時,微電網(wǎng)還能夠維持對自身內(nèi)部的電能供應(yīng),直到故障排除?!盵1][2]圖1給出了一種微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意

7、圖。圖1微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1StructureofMicro-Grid微電網(wǎng)系統(tǒng)擁有靈活的運行方式和高質(zhì)量的供電服務(wù),這很大程度上歸功于在系統(tǒng)中使用了大量的電力電子設(shè)備,這使得微電網(wǎng)中的電能變得更加靈活可控。和傳統(tǒng)電網(wǎng)一樣,微電網(wǎng)系統(tǒng)也需要繼電保護(hù)系統(tǒng)來為電網(wǎng)和用電設(shè)備的可靠安全運行提供有力的保障。在微電網(wǎng)系統(tǒng)中,繼電保護(hù)系統(tǒng)同樣需要滿足“四性”的要求,即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。但是

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