微電網(wǎng)無微電源線路保護及其仿真

摘 要：本文主要從反時限過電流保護的特點出發(fā)，根據(jù)微電網(wǎng)在無微電源的情況下，深入研究了當系統(tǒng)出現(xiàn)過電流時的保護方案，并通過給非敏感負荷和單端電源線路設置反時限過電流保護進行模型的搭建與仿真，說明給微電網(wǎng)無為電源線路上配置反時限過電流保護可以保障線路的安全，并可以達到最佳性價比。

關鍵詞：微電網(wǎng)；反時限過流保護；仿真

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.152

1 問題引入

對于采用微電網(wǎng)與大電網(wǎng)合理搭配的供電模式，帶來的改善環(huán)境、保障供電、增加收益以及吸引民眾共同參與電網(wǎng)建設等一系列良性效果受到了電力行業(yè)的普遍認同。但是目前國內(nèi)外的電力行業(yè)對微電網(wǎng)保護技術普遍要求：保護方案無論在微電網(wǎng)處于并網(wǎng)還是孤島狀態(tài)都能可靠的動作；故障發(fā)生時可以準確判斷并可靠動作。

2 保護措施

針對上述兩方面基本要求，當故障發(fā)生時，采取適當合適的保護措施是必然要求。當系統(tǒng)中出現(xiàn)過電流時，針對不同情況可以采取不同的有效保護措施。當微電網(wǎng)中的一些敏感負荷由大電網(wǎng)和微電源共同保障供電，但是其線路上并沒有微電源的存在時反時限過電流保護是不錯的選擇，它是指具有一種特殊性質(zhì)的過電流保護，這種特性是指流過過電流保護繼電器的電流越大的時候它的動作時間越短，流過這個過電流保護繼電器電流越小的時候（超過了一定的門檻值），保護的時間長。

一般微電網(wǎng)中的一些敏感負荷都是由大電網(wǎng)和微電源共同保障供電的，但是其線路上也并沒有微電源的存在，因此這類負荷的電流方向仍然是只有一個，不會出現(xiàn)反方向的電流流動，而微電源對這類線路上的負荷最大的影響，就是當該類線路發(fā)生故障時微電源從另外的線路給其輸送短路電流，使得過電流保護出現(xiàn)誤動作，因而，對這類無微電源的線路依舊采用和非敏感負荷線路相同的保護措施——反時限過電流保護，這樣的做法不僅能達到系統(tǒng)的保護要求而且還最大限度的節(jié)約保護投資。

3 模型搭建及仿真

微電網(wǎng)無微電源線路保護仿真模型搭建如圖1所示。圖2、圖3、圖4、圖5為微電網(wǎng)仿真結果圖。

從圖2、圖3、圖4、圖5的微電網(wǎng)仿真圖可以看出無微電源的敏感負荷線路上發(fā)生三相接地短路故障時，其線路上配置的反時限過電流，檢測到故障電流，從而保護迅速的動作，斷開BRK4，切除故障線路從而達到保護線路的目的。其他未發(fā)生故障的線路則繼續(xù)正常的運作給負荷供電。從而實現(xiàn)了經(jīng)濟節(jié)能安全可靠運行。

圖6為無微電源敏感負荷線路上的電壓波形，從中可以看出在發(fā)生三相短路接地故障時，電壓下降。

因此也有一些學者提出采用檢測電壓分量，根據(jù)距離故障點越近，故障電壓越低的原則來判斷故障，從而決定是否啟動保護裝置。

參考文獻：

[1]汪瑩.含分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護研究[D].北京：華北電力大學，2012.

[2]馮希科，邰能靈，宋凱.DG容量對配電網(wǎng)電流保護的影響及對策研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2010：38（22）：156-160.

[3]李蕾帆.含微網(wǎng)配電系統(tǒng)的保護問題研究[D].四川：西華大學，2012

[4]胡學浩.分布式發(fā)電技術與微型電網(wǎng)[J].院士論壇一中國電力發(fā)展和技術創(chuàng)新，2008.

作者簡介：田素娟（1982-），女，山東成武人，講師，主要研究方向：控制工程。