基于特征谐波电流的光伏阵列线-线故障保护算法研究

摘要：

在过去的十年,太阳能发电成为世界上发展最快的新能源.但光伏阵列的出力随着光照强度等因素的变化而波动,在发生不匹配度较小的故障时,光伏阵列的故障特征不明显,保护很难准确识别出故障.针对上述问题,根据光伏电池输出电压和输出电流之间的物理模型,推导出了光伏电池的电流纹波计算公式,得出了线-线故障情况下故障组串的特征谐波电流会增大的结论,并在此基础上提出了基于特征谐波电流的光伏阵列故障保护方案.该方案通过降低Boost变换器的载波频率来进一步放大特征谐波的幅值,并根据各个组串的特征谐波幅值差异实现对故障组串的准确检测.另外,还提出了采用电流及其突变量值作为数据样本,采用KNN算法来实现对线-线故障不匹配度估计的方法.PSCAD软件的仿真结果表明,所提方法能够实现对光伏阵列线-线故障的准确识别和不匹配数的准确估算.

关键词：光伏阵列、线-线故障、特征谐波电流、KNN算法、保护算法

分类号：TM77;TM615(输配电工程、电力网及电力系统)

在线出版日期：2023-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1-8