13、电力系统故障判别与光伏系统阻抗匹配研究

电力系统故障判别与光伏系统阻抗匹配研究

在电力系统中，故障判别和光伏系统的阻抗匹配是两个关键的研究领域。故障判别对于保障电力传输的稳定性至关重要，而光伏系统的阻抗匹配则直接影响着太阳能的利用效率。下面我们将详细探讨这两个方面的内容。

电力系统故障判别方案

在电力传输系统中，准确区分内部故障和外部故障是保障系统稳定运行的关键。研究人员提出了一种基于新定义故障特征（FT）的故障判别方案。

该方案的核心在于利用输电线路两端的电压和电流数据，通过计算FT值来判断故障类型。对于内部故障，FT是电压和电流的函数，由于内部故障时电流较大，所以FT值通常较大；而对于无故障或外部故障情况，FT仅与电压有关，且由于此时两端电压相近，FT值的分子接近零，导致FT值显著小于内部故障情况。

为了实现准确的故障判别，研究人员还考虑了不同负载角度下的阈值选择。负载角度的变化对算法的灵敏度影响较大，因此采用了自适应阈值选择方法。以下是不同负载角度对应的阈值：
| 负载角度 (°) | 阈值 |
| ---- | ---- |
| 10 | 1.0 |
| 20 | 0.5 |
| 30 | 0.35 |
| -10 | 1.1 |
| -20 | 0.6 |

通过大量的仿真研究，该方案展现出了诸多优点。它对负载角度变化敏感，但FR、FIA和故障位置对算法准确性的影响可忽略不计。即使在高阻抗故障情况下，该方案也能有效检测到故障，并且适用于不同的故障发生时刻和位置。算法简单、鲁棒，无需复杂计算，能够以100%的准确率检测所有故障情况。

其故障判别流程可以用以下mermaid流程图表示：