1.应用于网状直流微电网的故障检测方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1、根据网状直流微电网故障发生时的等效电路模型,对故障电流进行分析,并推导出故障电流及其一阶导数和二阶导数的计算公式;具体为:步骤1.1、在故障发生后,计算频域故障电流i(s),如式(1)所示;
式(1)中,iL(0)和VC(0)分别为故障发生前通过电感的电流和通过电容的电压,L和r为电缆到故障点的等效串联电感和电阻,RF为故障电阻,C为等效电容;s是拉普拉斯算子;
在时域内,故障电流i(t)可表示为式(2);
式中,t是时间,单位是毫秒;
p1和p2是i(s)的极点,如式(3)所示;
步骤1.2、求出故障电流的一阶导数;式(2)的时间导数如式(4)所示;
在故障发生后,在t=0+时,电流导数的大小,如式(5)所示;
将式(3)中p1和p2的值带入式(5),得到式(6):步骤1.3、求出故障电流的二阶导数;对式(5)即时间求导可得线路电流的二阶导数,如式(7)所示;
发生故障后,在t=0+时,电流二阶导数的大小可由式(8)给出:将式(3)中p1和p2的值代入式(8),可得式(9):步骤2、在直流微电网故障发生后,依据故障电流的变化进行参数确定,并设计低阻一阶阈值、高阻一阶阈值及高阻二阶阈值以实现故障判定;具体为:步骤2.1、将采样时间带入一阶导数,di/dt采用有限差分近似计算,可表示为式(10):Δi可以写成式(11):
Δi=ik‑ik‑1 (11);
式中,k为采样瞬间,ik和ik‑1分别为当前和之前采样的线路电流;
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步骤2.2、二阶导数计算:di/dt 在时间间隔dt下,利用di/dt的当前值和之前的计算值对每条线进行计算,如式(12)所示;
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其中,Δ i可以写成式(13)或者式(14):2
Δ i=Δik‑Δik‑1(13);
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Δ i=ik‑2ik‑1+ik‑2 (14);
故障发生在k=0时,每隔一个采样时刻k增加1;在k=1时,由于i0=i‑1=iL(0),故Δi=
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Δ i;因此,在k=2时通过式(13)或式(14)计算出Δ i的实际值;
步骤2.3、Δi的阈值设定;Δi的阈值设置分为低阻一阶阈值和低阻一阶阈值;低阻一阶阈值Δimax根据给定的直流微电网参数计算,高阻一阶阈值Δimin取决于直流微网的运行情况;
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步骤2.4、设定高阻二阶阈值Δ imin;
步骤2.5、故障判定;将计算得到的Δi与Δimax对比判断是否发生故障,若大于直接判断为故障发生,否则继续下一步进行判断,当Δi小于Δimin则直接判定为未发生故障,否则
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继续下一步进行判断,计算实时故障电流的二阶导数Δ i,当超过Δimin时判断故障发生,否则故障未发生;
步骤3、利用FCLO对故障电流进行偏移;根据不同线路施加不同的FCLO值,通过分析不同线路故障电流一阶导数的变化进行事件分类;最终依据各个单元的事件类型进行故障隔离;具体为:通过步骤2接收到故障信号,之后为每条线路施加FCLO,以使故障电流发生偏移,由于不同线路的FCLO所取的电感不同,导致电流偏移量存在不同差异,因此故障电流的一阶导数会发生不同变化;通过分析不同电流一阶导数,将故障划分为三种事件类型:1)总线故障;2)互联馈线故障;3)相邻馈线或相邻母线故障;通过光伏单元、储能单元、交流电网以及负载单元的事件类型判断,最终依据事件类型进行故障隔离。
2.如权利要求1所述的应用于网状直流微电网的故障检测方法,其特征在于,所述步骤
2.3中,低阻一阶阈值Δimax的计算过程如式(15)所示;Leq是等效电感;
3.如权利要求2所述的应用于网状直流微电网的故障检测方法,其特征在于,如果为极地故障,等效电感Leq,如式(16)所示;
如果为极间故障,等效电感Leq,如式(17)所示;