Current Differential Protection for Distribution Network with Inverter-interfaced Distributed Generators Based on Injection of Harmonic Signal

LI Haifeng; ZHANG Zhenggang; LIANG Yuansheng; LIANG Huamin; WANG Gang

doi:10.7500/AEPS20221125002

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Current Differential Protection for Distribution Network with Inverter-interfaced Distributed Generators Based on Injection of Harmonic Signal

Special Topic on Key Technologies of Relay Protection in New Power System | 更新时间：2025-06-16

- Current Differential Protection for Distribution Network with Inverter-interfaced Distributed Generators Based on Injection of Harmonic Signal
- Automation of Electric Power Systems Vol. 47, Issue 22, Pages: 120-128(2023)
- 作者机构：
  
  1.华南理工大学电力学院，广东省广州市 510641
  2.深圳供电局有限公司，广东省深圳市 440304
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the Basic and Applied Basic Research Foundation of Guangdong Province of China(2022A1515010906)
- DOI：10.7500/AEPS20221125002
  CLC：
- Received：25 November 2022，
  
  Revised：2023-07-10，
  
  Published Online：25 October 2023，
  
  Published：25 November 2023
- 稿件说明：
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李海锋,张正刚,梁远升等.基于谐波信号注入的含逆变型分布式电源配电网电流差动保护[J].电力系统自动化,2023,47(22):120-128.

LI Haifeng,ZHANG Zhenggang,LIANG Yuansheng,et al.Current Differential Protection for Distribution Network with Inverter-interfaced Distributed Generators Based on Injection of Harmonic Signal[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(22):120-128.
李海锋,张正刚,梁远升等.基于谐波信号注入的含逆变型分布式电源配电网电流差动保护[J].电力系统自动化,2023,47(22):120-128. DOI： 10.7500/AEPS20221125002.

LI Haifeng,ZHANG Zhenggang,LIANG Yuansheng,et al.Current Differential Protection for Distribution Network with Inverter-interfaced Distributed Generators Based on Injection of Harmonic Signal[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(22):120-128. DOI： 10.7500/AEPS20221125002.

摘要

随着逆变型分布式电源(IIDG)高比例、灵活接入，传统的保护原理逐渐难以满足配电网的安全运行要求。与此同时，基于电力电子设备的主动探测思想提供了新思路。为此，充分利用电压源换流器的可控性，提出了适用于IIDG的谐波信号主动注入方法及其控制参数选取原则。然后，分析含T接IIDG配电网在区内外故障后所呈现的谐波电流故障特征，并揭示T接负荷分支对上述特征的影响规律，进而提出了一种基于谐波信号主动注入的含高比例IIDG配电网电流差动保护方案。最后，通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提方法的动作性能。测试结果表明，当存在T接分支时，所提方法仍能有效识别区内外故障，且无需额外的信号注入设备，经济性较好。

Abstract

With the high penetration and flexible access of inverter-interfaced distributed generators (IIDGs)

it is gradually becoming difficult for traditional protection schemes to meet the requirement for safe operation of distribution networks (DNs). At the same time

the idea of active detection based on power electronic equipment provides a new approach. To this end

based on the controllability of voltage source converter (VSC)

a method for active harmonic signal injection and a selection principle for the corresponding control parameters are proposed. Then

the fault characteristics of harmonic current of DNs with T-connected IIDGs under internal and external faults are analyzed

and the influence of T-connected load branches on the above characteristics is revealed. On this basis

a current differential protection scheme based on active injection of harmonic signal is proposed for DNs with high penetration of IIDGs. Finally

the performance of the proposed scheme is verified via PSCAD/EMTDC simulation software. The test results show that the proposed scheme can effectively identify internal and external faults when there are T-connected branches

and it does not need to install signal injection equipment

which achieves good economy.

关键词

Keywords

references

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