随着环境问题和能源危机的日益严峻,微电网技术得到了广泛的关注。微电网解决了配电网中分布式电源的大规模接入问题,提高了电网的运行效率。相较于大电网来说,微电网拓扑结构灵活多变,电源可随机投退且发电功率不确定;多数微电网归属电力用户,缺乏专业人员的操控,主要依靠自动化信息系统进行自治运行管理。针对上述微电网的多变性,如何构建一个通用的微电网故障诊断模型,成为保障微电网可靠运行的重要问题。本文首先选择便于处理离散事件的Petri网模型作为电网故障诊断工具,在故障诊断过程中,Petri网是基于保护信息进行建模分析的。对于由逆变电源组成的微电网来说,由于其逆变单元容量的限制,其短路电流不超过其2倍的额定电流,因而传统的三段式保护已不再适用。本文基于此研究了一种适用于微电网不同运行方式的基于正序故障电流分量的相角差动保护方法,可以大大提高微电网保护的灵敏度,为基于Petri网的电网故障诊断提供精确信息。针对微电网的灵活拓扑结构,本文建立了一种解决微电网线路故障诊断的分层Petri网模型。该模型利用分层保护集处理微电网保护信息,通过更新保护集信息来解决微电网拓扑结构改变时的建模问题,对微电网的灵活多变有较强的适应性。该模型还可以有效地判别保护和断路器的拒动、误动和处理含有时序关系的保护信息。并且为了充分利用保护信息,增强诊断系统的容错性,将加权模糊Petri网理论应用到上述分层Petri模型中,利用BCC算法自适应调整权值,提高诊断结果的精确性。仿真结果验证了本文理论的有效性和较高的准确性。