基于时域技术的逆变器型可再生能源发电系统未接地段单相接地故障检测与故障相识别方法

《Journal of Modern Power Systems and Clean Energy》：Time-Domain Technique for Single Line-to-Ground Fault Detection and Faulted Phase Identification in Ungrounded Section of Inverter-Based Renewable Energy Plant

　　

摘要：

在基于逆变器的可再生能源发电系统（IBREP）中，逆变器处于非接地状态，并通过三角形-星形接地变压器与电网相连，该可再生能源发电系统中的一小部分区域（从逆变器端子到变压器的三角形侧）与地面隔离。在这样非接地的区域内，由于线路长度较短，单相接地故障产生的故障电流非常小，导致传统的接地故障检测方法无法发挥作用。为解决这些问题，本文提出了一种时域技术，用于检测IBREP非接地区域内的单相接地故障并确定故障相。该技术利用逆变器端子上各相电压的瞬时叠加分量，通过分析这些叠加分量与故障前各相电压的相关性，在四分之一周期内确定故障相。正相关指数和负相关指数分别用于确认故障相和正常相。通过在基于PSCAD/EMTDC仿真的改进版CIGRE低压测试系统中，针对不同类型的故障、故障位置及故障电阻等不同情况，验证了所提技术的有效性。此外，该技术还在配备物理C2000微控制器（F28379D）的实时数字仿真平台（RTDS）上进行了测试，结果令人满意。