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近年来,分布式发电技术发展迅速,微电网得到越来越多的应用。分布式电源的应用改变了系统网络的拓扑结构,从单电源的辐射结构改变为多电源的复杂网络,改变了系统短路故障电流的大小,潮流的流向,某些线路甚至出现了潮流双向流动的现象。这些改变对继电保护带来了巨大的影响。微电网将分布式电源以及控制技术结合在一起,提高了微电网的可靠性和电能质量。 但是,分布式电源的输出特性和传统配网的等值电源有很大的不同,因此微电网的保护和传统配电网的保护有很大的不同。如何确保微网保护的选择性、灵敏性、快速性和可靠性,是我们面临的一项难题。对分布式电源的故障特性的研究显得特别重要,对微电网的保护有着很大的理论价值和研究意义。 本文首先介绍分布式电源的种类以及逆变型分布式电源的控制技术,然后研究了微电网发生单相短路、两相短路和三相短路在并网运行和孤岛运行下的故障特性,得出结论:微电网在孤岛运行时,故障电流比并网时小得多而DG出口的电压下降却非常明显;微电网在并网运行时,故障电流较大而DG出口的电压下降也相对较小。微网并网运行时,短路故障电流的变化较为显著,仍可以采用传统的三段式电流保护。电流保护的整定值是根据微网并网运行的时候进行整定的,而微网孤岛运行的短路故障电流比并网时小得多,就使得电流保护在微网孤岛运行时保护范围大大下降甚至没有保护范围,因此,根据微网孤岛运行下DG出口的电压量变化明显的故障特性,提出采用三段式低电压保护作为辅助的保护方案。微网在并网运行和孤岛运行的时候发生短路故障时,三段式电流保护和三段式低电压保护至少有一套保护装置能正确启动,迅速隔离故障,保证微电网系统的正常运行。 在Matlab/Simulink平台上建立微电网模型,并对其进行动态仿真。多电源微网采用主从式的电源控制技术,对微网并网运行和孤岛运行下的各种故障类型进行仿真,结合理论分析和仿真,结论表明微电网不管处于哪种运行方式保护装置都可以正确动作,有选择地切除微电网的内部故障。