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控制与算法
★ 5.0
一种基于附加谐波电流信号的主动配电网线路保护方法
A Protection Method for Active Distribution Network Lines Based on Injected Harmonic Current Signals
| 作者 | 邓靖雷 · 姚良忠 · 徐箭 · 程帆 · 毛蓓琳 · 陈汝斯 |
| 期刊 | 中国电机工程学报 |
| 出版日期 | 2025年4月 |
| 卷/期 | 第 45 卷 第 4 期 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 主动配电网 高比例分布式新能源 配电网线路保护 附加谐波电流信号 保护判据 |
版本:
高比例分布式新能源通过电力电子接口接入主动配电网，导致故障特征显著弱化，传统保护方案难以适用。本文提出一种基于附加谐波电流信号的线路保护方法，利用逆变型分布式电源（IIDG）的灵活可控性，在故障后主动注入特定谐波电流信号，并设计前馈滤波环节以抑制对自身控制的干扰。通过检测该谐波电流的幅值及其与保护安装处正序电压的相位关系，构建新型保护判据。PSCAD/EMTDC仿真结果表明，该方法在对称和不对称故障下均能快速、准确动作，具有良好的适应性和可靠性。
高比例分布式新能源经电力电子变换器接入主动配电网,使得配电网的故障特征和传统配电网相比发生了根本改变.由于受电力电子变换器电流限幅、控制策略等影响,高比例分布式新能源接入的主动配电网故障特性复杂、故障特征明显弱化,传统的配电网保护方案难以适用.该文提出一种基于附加谐波电流信号的配电网线路保护方法.该方法利用IIDG灵活可控的特点,通过改变全功率逆变型分布式电源(inverter-interfaced distributed generators,IIDGs)限幅控制的方式,利用IIDG在故障后向系统主动注入谐波电流信号;同时考虑到该谐波信号对IIDG自身控制的影响,设计相应的前馈滤波环节;进一步,根据此谐波电流信号的幅值及其与保护正序测量电压的相位关系,构建新型保护判据.通过对一个 10 kV主动配电网的PSCAD/EMTDC仿真分析,验证所提方案在对称及不对称故障下均能正确、快速动作.
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SunView 深度解读
该主动谐波注入保护方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。文中提出的IIDG主动注入特定谐波电流并通过前馈滤波抑制控制干扰的思路，可直接集成到阳光电源逆变器的GFL/GFM控制策略中，增强配电网故障识别能力。该技术可解决高比例新能源接入导致的故障特征弱化问题，提升SG系列逆变器在主动配电网中的保护配合性能。建议在iSolarCloud平台集成该保护算法，实现分布式光伏/储能系统的协同故障检测，并结合PowerTitan大型储能系统的快速响应能力，构建主动式电网保护方案，提升系统安全性和电网友好性。