微電網(wǎng)繼電保護(hù)的研究與應(yīng)用

于航天 邵志奇

摘 要 微電網(wǎng)也被稱之為微網(wǎng)，指的是由分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組合而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。而繼電保護(hù)則是在供電過程中對電力系統(tǒng)可能出現(xiàn)故障情況進(jìn)行檢測、報警或者將故障的那部分電路進(jìn)行隔離的一項電力安全系統(tǒng)。隨著時代的不斷進(jìn)步，我們對于電的需求越來越大，為了保證日常供電過程中的穩(wěn)定度和安全程度，更好地服務(wù)于社會大眾，我們都采用微電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置，以此來保證供電過程的順利和安全。

關(guān)鍵詞 微電網(wǎng);繼電保護(hù);應(yīng)用分析

與以往的電網(wǎng)相比來說，微電網(wǎng)有著不足之處，以往電網(wǎng)的電流比較穩(wěn)定且輸出的功率很大，范圍比較廣?？墒俏㈦娋W(wǎng)和別的功率較大的電網(wǎng)一起運(yùn)營的時候，會變?yōu)槎喾较蚓W(wǎng)絡(luò)，存在著安全問題，因此必須要進(jìn)行微電網(wǎng)繼電保護(hù)。只有這樣才可以推動微電網(wǎng)快發(fā)發(fā)展和進(jìn)步。

1微電網(wǎng)

現(xiàn)今我們所說的微電網(wǎng)研究主要是依托于傳統(tǒng)配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上研究的，我們在微電網(wǎng)與配電網(wǎng)直接連接一個公共點。與傳統(tǒng)的配電網(wǎng)相比，微電網(wǎng)的優(yōu)點是容量小，可以在電子器件受限制的條件下，在微電網(wǎng)內(nèi)部短路情況下能夠供恒定的故障電流，其次，微電網(wǎng)的靈敏度也是高于傳統(tǒng)的配電網(wǎng)，并且，微電網(wǎng)其自身具有的環(huán)保性也是符合近幾年來國家所提倡的“綠色行動的”。在現(xiàn)今，我們處于社會飛速發(fā)展的階段，社會用電量急劇增加，供電系統(tǒng)在復(fù)雜的社會環(huán)境和人民日益增長的需求中進(jìn)行超負(fù)荷的供應(yīng)，很多隱藏問題激增，而微電網(wǎng)的出現(xiàn)，一定程度上緩解了人民大眾與供電方面的矛盾，是社會發(fā)展，科技進(jìn)步的產(chǎn)物，也是解決社會矛盾的一種有效措施。微電網(wǎng)的主要特點：獨特性：是一個單獨的，小型供電系統(tǒng)，其獨具有靈活性和可調(diào)節(jié)性?？煽匦裕嚎蛇x擇方式進(jìn)行運(yùn)行，供電過程中的安全可得到有力的保障。交互性：與主網(wǎng)相互支持多樣性，有不同的微電源組成。獨立性：可單獨運(yùn)行，一定條件下能夠保證本地居民的用電需求[1]。

2微電網(wǎng)繼電保護(hù)方法的研究

2.1 差動電流保護(hù)法

在微電網(wǎng)中，差動電流法被廣泛使用。在運(yùn)行過程中，對不平衡電流進(jìn)行檢測，差動電流保護(hù)法具有極高的靈敏性。差動電流保護(hù)還具有較好的選擇性。其具體的方法是，將微電網(wǎng)分割成幾個不同的保護(hù)區(qū)域，根據(jù)不同區(qū)域不同故障然后進(jìn)行配合保護(hù)，這樣的工作流程極大地避免了較大的事故放生。差動電流自身靈敏度還有待調(diào)整。

2.2 過電流的保護(hù)

當(dāng)電流超過預(yù)定最大值時，使保護(hù)裝置動作的一種保護(hù)方式。當(dāng)流過被保護(hù)原件中的電流超過預(yù)先整定的某個數(shù)值時，保護(hù)裝置啟動，并用時限保證動作的選擇性，使斷路器跳閘或給出報警信號。

2.3 方向縱聯(lián)保護(hù)方法

方向縱聯(lián)保護(hù)方法的基本原理是比較原理。其判斷標(biāo)準(zhǔn)是電流的方向，對網(wǎng)絡(luò)要求較低。

2.4 電壓擾動保護(hù)方法

電壓擾動保護(hù)方法即為研究微電網(wǎng)故障時分布式電源間的電壓變化來判斷故障的一種方法。以上幾種微電網(wǎng)繼電保護(hù)方式都具有很好的靈敏度，能夠很好地監(jiān)測故障的電流方向，并且能夠及時高效的將信息傳遞給其控制裝置，裝置的開關(guān)閉合等裝置，不僅能夠節(jié)省制造費用，更是因其結(jié)構(gòu)的簡單使得其使用壽命加長。目前應(yīng)用的微電網(wǎng)繼電保護(hù)都是能夠監(jiān)測雙向電流的，更加的安全，一定程度提高了其控制設(shè)備的靈敏度。微電網(wǎng)繼電保護(hù)若是想要能夠及時完成任務(wù)，一定要滿足技術(shù)上面的需求，即為：在繼電保護(hù)技術(shù)上一定要滿足其選擇性、速動性、靈敏性和可靠性這四項基本的要求，以便能夠正確的、及時的、完美的完成任務(wù)[2]。

3微電網(wǎng)繼電保護(hù)面臨的問題

分布式電源介入電網(wǎng)時，會帶來一系列的問題：①當(dāng)供電線纜中出現(xiàn)供電故障時，可不用將全部線路斷電，微電網(wǎng)可以遠(yuǎn)程自動斷電，在提供穩(wěn)定電力的同時也能夠減少維修費用。②當(dāng)微網(wǎng)控制系統(tǒng)應(yīng)用在輸電的主電路時，要合理控制開關(guān)的閉合，為防止誤斷電，要添加自投檢功能。

4研究和應(yīng)用分析

微電網(wǎng)繼電保護(hù)研究大致分成這樣幾種方向：首先，將保護(hù)的理論作為著手點，把以往的過電流保護(hù)運(yùn)用在微電網(wǎng)里面，此保護(hù)可以充分適應(yīng)微電網(wǎng)不一樣的運(yùn)營方法，并且運(yùn)用成本很低，以及具備完善的保護(hù)裝置。針對微電網(wǎng)繼電保護(hù)所存在的不良問題，也進(jìn)行了一定的研究，可是研究的結(jié)果沒有實際運(yùn)用，并且存在著很大的局限性。過流保護(hù)假如基于限流器上，過流保護(hù)就會由于小工作電流以及大工作電流兩者之間的差異性較大，從而喪失效果，擾動保護(hù)檢查方式?jīng)]有有效性。微電網(wǎng)體系一定要選取恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)原理，在選取科學(xué)的情況下可以把很多不良問題檢查出來。其次，主要研究基礎(chǔ)是智能裝置以及通訊體系，其目的就是構(gòu)建對不一樣的微電網(wǎng)運(yùn)營方式都可以進(jìn)行識別的自適應(yīng)智能保護(hù)體系。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的條件下，廣域保護(hù)體系被研究與運(yùn)用，此體系可以捕捉電網(wǎng)各地的及時動態(tài)信息，且在相同的參照時間中進(jìn)行[3]。

通常來說，廣域保護(hù)體系運(yùn)用在微電網(wǎng)繼電保護(hù)里面的因素為：第一，系統(tǒng)就是根據(jù)多點同步信息的采集方法，在保護(hù)的對策中可以完成差動保護(hù)。差動保護(hù)具備很多的優(yōu)勢，非常適合在微電網(wǎng)里面當(dāng)成是主要的保護(hù)對象，進(jìn)而替代過流保護(hù)。第二，廣域保護(hù)體系平臺研發(fā)都是構(gòu)建在比較先進(jìn)的硬件之內(nèi)的，可以采集并且仔細(xì)分析和處理各種消息，對微電網(wǎng)運(yùn)營狀態(tài)進(jìn)行辨識，從而加強(qiáng)各方面的保護(hù)舉措。第三，在通信層面，可以預(yù)防以為內(nèi)通訊因素導(dǎo)致的保護(hù)誤動，具備的可靠性較高。第四，廣域保護(hù)體系就是掌握全網(wǎng)運(yùn)營信息之上完成控制微網(wǎng)，防止以往的保護(hù)控制動作不到位的問題產(chǎn)生。廣域保護(hù)體系與此同時還需要持續(xù)建全其性能，才可以充分滿足微電網(wǎng)繼電保護(hù)需要。

5結(jié)束語

微電網(wǎng)在這些年來展現(xiàn)出來持續(xù)發(fā)展的趨勢，微電網(wǎng)運(yùn)營一定要依賴于保護(hù)裝置。與此同時，微電網(wǎng)要處理所面臨的新的挑戰(zhàn)，深入探索微電網(wǎng)繼電保護(hù)，制定出合理且科學(xué)的微電網(wǎng)繼電保護(hù)方案。如此，才可以推進(jìn)微電網(wǎng)快速發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1] 周衛(wèi)，張堯，夏成軍，等.分布式發(fā)電對配網(wǎng)繼電保護(hù)的影響[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，38（3）：1-5.

[2] 趙上林，吳在軍，胡敏強(qiáng)，等.關(guān)于分布式發(fā)電保護(hù)與微網(wǎng)保護(hù)的思考[J].電力系統(tǒng)自動化，2010，34（1）：73-77.

[3] 王成山，孫曉倩.含分布式電源配電網(wǎng)短路計算的改進(jìn)方法[J].電力系統(tǒng)自動化，2012，36（23）：54-58.