直流配電系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)的分析及研究

甘聲曦(國網(wǎng)重慶市電力公司武隆區(qū)供電分公司，重慶 408500)

直流配電系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)的分析及研究

甘聲曦(國網(wǎng)重慶市電力公司武隆區(qū)供電分公司，重慶 408500)

近些年以來，電子技術(shù)以及信息化技術(shù)都獲得了全面改進(jìn)，與之相應(yīng)的電子產(chǎn)品也變得更加多樣。直流配電系統(tǒng)設(shè)有多點(diǎn)接入的分布式電源，因此有助于提供全方位的配電保護(hù)，同時(shí)也優(yōu)化了與之有關(guān)的各項(xiàng)保護(hù)技術(shù)。然而實(shí)際上，直流配電系統(tǒng)具備較強(qiáng)的復(fù)雜性，在這其中涉及到多樣化的保護(hù)技術(shù)。針對(duì)現(xiàn)階段的直流配電系統(tǒng)如果要加以改進(jìn)，關(guān)鍵應(yīng)當(dāng)落實(shí)于選擇系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)，因地制宜實(shí)現(xiàn)全方位的系統(tǒng)優(yōu)化。

直流配電系統(tǒng)；保護(hù)技術(shù)；具體分析

從現(xiàn)狀來看，直流配電系統(tǒng)正在受到更多的關(guān)注，這是由于此種類型的配電系統(tǒng)在根本上符合了生態(tài)住宅的宗旨與目標(biāo)，因此構(gòu)成了全新的配電技術(shù)。在新時(shí)期的配電系統(tǒng)中，繼電保護(hù)應(yīng)當(dāng)屬于核心性與關(guān)鍵性的技術(shù)。然而截至目前，與繼電保護(hù)有關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)措施仍處在探究中[1]。受到城市化的影響，現(xiàn)階段各地都在致力于構(gòu)建智能電網(wǎng)，因此也體現(xiàn)了直流配電系統(tǒng)的價(jià)值所在。通過運(yùn)用綜合性的手段與措施來配置保護(hù)方案，有助于提升配電系統(tǒng)的整體性能，在此前提下改進(jìn)了系統(tǒng)保護(hù)涉及到的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

1 現(xiàn)階段的研究與分析狀況

1.1 選擇合適的接地方式

配電系統(tǒng)如果要實(shí)現(xiàn)自身的順利運(yùn)行，關(guān)鍵在于優(yōu)化接地保護(hù)。因此可見，故障電流與接地保護(hù)之間具備直接性的聯(lián)系，與之相應(yīng)的保護(hù)方案也體現(xiàn)為多樣化的特征。在遇到故障時(shí)，瞬時(shí)狀態(tài)下的接觸電壓與接地電壓都會(huì)變得相對(duì)很高，甚至超出了最大限度內(nèi)的允許值[2]。除此以外，故障如果發(fā)生在交流側(cè)的特定位置上，那么很有可能威脅到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)也將破壞換流器。為了改進(jìn)現(xiàn)狀，應(yīng)當(dāng)將其改造為自動(dòng)式的導(dǎo)體接地，以便于消除潛在的安全隱患。在必要的時(shí)候，還可以把隔離變壓器安裝在負(fù)載網(wǎng)絡(luò)或者直流系統(tǒng)的中間位置上。

1.2 運(yùn)用直流斷路器

在配電保護(hù)中，直流斷路器應(yīng)當(dāng)構(gòu)成其中的關(guān)鍵性裝置，這是由于直流斷路器是否能夠保持正常運(yùn)行直接關(guān)系著整個(gè)系統(tǒng)的效能。然而相比來看，直流電流本身并不涉及到過零點(diǎn)，因此也產(chǎn)生了相對(duì)較大的滅弧難度。受到上述狀況的影響，直流斷路器迄今為止仍然很難推廣運(yùn)用。如果選擇了直流配電的低壓斷路器，那么強(qiáng)迫滅弧將會(huì)燒毀斷路器及其內(nèi)部元件，上述措施帶有較強(qiáng)的風(fēng)險(xiǎn)性。因此可見，現(xiàn)階段亟待研發(fā)混合式的新型斷路器，針對(duì)其中涉及到的快速動(dòng)作、機(jī)械開關(guān)特性以及其他要素都應(yīng)當(dāng)予以全方位的控制。

1.3 對(duì)于電力系統(tǒng)進(jìn)行限流處理

直流配電系統(tǒng)本身包含了變換電路及其他關(guān)鍵性的電路，因此經(jīng)常呈現(xiàn)較小的過載能力。在某個(gè)時(shí)間段，系統(tǒng)如果流經(jīng)過高的故障電路，那么將會(huì)損害整個(gè)系統(tǒng)。因此可見，限流處理應(yīng)當(dāng)與直流配電系統(tǒng)結(jié)合在一起，針對(duì)故障電流予以實(shí)時(shí)性的限制。截至目前，技術(shù)人員可以把實(shí)體裝置安裝在特定的系統(tǒng)位置上，或者運(yùn)用控制器來實(shí)現(xiàn)變換電路的全面控制。對(duì)于限流措施應(yīng)當(dāng)控制于適當(dāng)?shù)南薅?，避免系統(tǒng)配置的復(fù)雜化[3]。

2 未來的技術(shù)進(jìn)展

從現(xiàn)狀來看，改進(jìn)配電系統(tǒng)的關(guān)鍵應(yīng)當(dāng)落實(shí)于系統(tǒng)節(jié)能，在符合節(jié)能性的前提下致力于優(yōu)化并且改進(jìn)直流配電系統(tǒng)。因此可見，分布式發(fā)電更加適合運(yùn)用于新時(shí)期的配電系統(tǒng)，這是由于分布式發(fā)電可以把可再生能源作為必需的系統(tǒng)能源，因此整體上表現(xiàn)為更好的兼容性、靈活性以及節(jié)能性。截至目前，有關(guān)部門針對(duì)新型的分布式電源正在致力于深入探究，在此前提下也獲得了顯著的改進(jìn)。然而不應(yīng)當(dāng)忽視，直流配電系統(tǒng)與此類電源如果要實(shí)現(xiàn)全方位的融合，那么還需要全面加以改進(jìn)，具體來講涉及到接入儲(chǔ)能裝置與分布式電源。

直流配電系統(tǒng)如果能夠把分布式電源作為核心性的設(shè)備，就可以實(shí)現(xiàn)全方位的技術(shù)改進(jìn)。同時(shí)，在系統(tǒng)中接入分布式電源的做法也符合了新時(shí)期的節(jié)能目標(biāo)，值得在現(xiàn)階段的實(shí)踐中推廣運(yùn)用。因此未來在實(shí)踐中，技術(shù)人員還要致力于改造現(xiàn)有的單端電源以及配電系統(tǒng)，逐步將其轉(zhuǎn)變成節(jié)能式的多端電源[4]。與此同時(shí)，對(duì)于現(xiàn)有的系統(tǒng)控制也要實(shí)現(xiàn)全方位的轉(zhuǎn)變，最好將其改造成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，避免誤動(dòng)的可能性。在接入分布式電源的狀態(tài)下，就要從全方位的角度入手來實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化，以此來避免過于復(fù)雜的運(yùn)行流程，改進(jìn)直流配電的相關(guān)技術(shù)。

除此以外，對(duì)于保護(hù)動(dòng)作涉及到的各類對(duì)象也要加以全面優(yōu)化，其中關(guān)鍵在于直流斷路器。在優(yōu)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的具體實(shí)踐中，也應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)靈活性的基本原則，遇到直流故障時(shí)應(yīng)當(dāng)予以迅速切除?？焖偻ㄐ畔到y(tǒng)本身具備整體性的特征，因地制宜實(shí)現(xiàn)了差異性的廣域信息保護(hù)。在一體化的集成模式與控制模式下，針對(duì)系統(tǒng)本身的復(fù)雜度進(jìn)行了全面降低，縮短保護(hù)時(shí)間并且消除了過高的成本。經(jīng)過上述的改進(jìn)之后，未來的直流配電系統(tǒng)就能增強(qiáng)實(shí)時(shí)性，不斷實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的更新。

3 結(jié)語

進(jìn)入新時(shí)期后，智能電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模正在獲得擴(kuò)大，與之相應(yīng)的分布式電源也受到了更多的關(guān)注。在直流負(fù)荷的供電模式下，換流元件的類型正在變得多樣化。與傳統(tǒng)模式相比來看，直流配電技術(shù)體現(xiàn)為獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，這是由于此類技術(shù)具備更好的配電性能。從現(xiàn)狀來看，與直流配電系統(tǒng)密切相關(guān)的典型技術(shù)正在獲得全方位的改進(jìn)，對(duì)此開展深入探究有助于提升系統(tǒng)供電的實(shí)效性，確保其符合新形勢下的系統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)。

[1]薛士敏,陳超超,金毅等.直流配電系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)研究綜述[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2014,34(19):3114-3122.

[2]吳鳴,劉海濤,陳文波等.中低壓直流配電系統(tǒng)的主動(dòng)保護(hù)研究[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2016,36(04):891-899.

[3]劉國偉,趙宇明,袁志昌等.深圳柔性直流配電示范工程技術(shù)方案研究[J].南方電網(wǎng)技術(shù),2016,10(04):1-7.

[4]李斌,何佳偉,李曄等.基于邊界特性的多端柔性直流配電系統(tǒng)單端量保護(hù)方案[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2016,36(21):5741-5749+6016.