微電網繼電保護的研究與應用

趙施陽 張忠傲 于新民

摘 要：近年來，隨著分布式能源技術的成熟與廣泛應用，微電網得到了顯著的發(fā)展成就，微電網又被稱之為微網，是一種新型的自治系統(tǒng)，具有促使分布式能源靈活、靈活高效利用，實現(xiàn)自我控制與管理的重要優(yōu)勢，對于電網智能化發(fā)展具有很好的推動作用。基于此，本文將闡述微電網繼電保護的特點與方法，探討微電網繼電保護的研究與應用，旨在為相關工作者提供有價值的參考資料。

關鍵詞：微電網;繼電保護;研究應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.176

繼電保護在微電網中扮演著十分重要的角色，是保護電力系統(tǒng)與原件不遭到損壞的重要基礎，而且可以有效地解決電網插入電源時產生的隨機性與波動性的問題。微電網是在電力技術與智能化技術發(fā)展狀況下的全新電力供給模式，采用可持續(xù)能源是其最大的優(yōu)勢特征，尤其是在環(huán)境污染、能源危機的新形勢下，微電網的發(fā)展受到了社會各界的廣泛關注，與傳統(tǒng)電網對比來看，傳統(tǒng)電網的電流較為穩(wěn)定且輸出功率較大，覆蓋的范圍極其廣泛，而微電網與其他功率大的電網共同運營時，會轉變?yōu)槎喾较蚓W絡，具有很大的安全隱患，相關技術人員必須進行微電網繼電保護，這也是保障微電網快速發(fā)展的必要條件。

1 微電網繼電保護的特點與方法

1.1微電網繼電保護的特點

微電網中的電流和運行方向有著很強的特殊性，各級之間的配合保護十分復雜，傳統(tǒng)電網的繼電保護并不適用于微電網，在實際的工作中，微電網繼電保護還是存在著諸多問題，在微電網正常運行時，因為微電網能夠實現(xiàn)短距離供電，因此能夠實現(xiàn)不間斷供電，也就是說繼電保護要在微電網正常運行的情況下進行。

1.2 微電網繼電保護的方法

由于微電網采取的是分布式電源接入的形式，要利用特殊的繼電保護技術，如今微電網常用的繼電保護方式有差動電流保護法、過電流保護法、方向縱聯(lián)保護法以及電壓擾動保護法四種方式。其一，差動電流保護法。此保護方法的運行機理十分簡單，可以很好地滿足微電網的繼電保護要求，這也是微電網繼電保護常用的方式，差動電流保護法具有很強的靈敏性，可以持續(xù)檢測微電網中的不平衡電流，而且能夠快速區(qū)分不同區(qū)域的電流故障和快速切除故障，有效避免了事故的進一步發(fā)展;其二，過電流保護法。在大型的電網系統(tǒng)中，通常采取單項過電流繼電保護，每級保護都設定了定值，可以保障各級供電效率的最優(yōu)化，但是在微電網中，因為饋線上沒有電源，因此在過電流保護時并不用考慮電流方向，若是應用大型電網的過電流保護系統(tǒng)，就需要改善微電網的輸電流程;其三，方向縱聯(lián)保護法。觀察相近線路的運行狀況，對比分析故障區(qū)域的相關消息，并確定產生故障的部位，電流方向是此方法的主要判斷準則，不需要測量電源和電力用戶的電流，是目前非常普遍的微電流繼電保護方法之一;其四，電壓擾動保護法。按照分布式電源的電壓變化狀況來找出故障的具體部位是此方法的主要原理，但是這種方法對于網咯寬帶的要求比較高，微電網網絡寬帶的建設與運行狀況直接決定著電壓擾動保護法的有效性。

2 微電網繼電保護的研究與應用

就如今微電網的發(fā)展狀況而言，繼電保護的研究與應用主要涵蓋以下兩個方面：首先，從保護原理來說，改善以前電網的過電流保護，慢慢地在微電網中得到有效應用，關于這一方面的探討主要是為了找到過電流保護在微電網中的運作模式，以此來大大提升已經成型的過電流保護設備的使用效率，相關技術工作者要深入研究過電流保護的期間，若是僅僅把過電流保護在限流器上得到有效運用，則會大大降低繼電保護的靈敏度;其次，隨著科學技術和智能化電網技術的迅猛發(fā)展，微電網繼電保護也朝著數(shù)字化、網絡化和智能化的方向逐步邁進，在實際研究的過程中，充分發(fā)揮現(xiàn)代化智能技術，逐步實現(xiàn)了繼電保護的智能化和數(shù)字化的目標。此研究的主要目的是研究出可以應用于微電網的繼電保護設備，如今一般電網的廣域繼電保護系統(tǒng)已經在微電網中得到了應用，能夠高效地捕捉和分析微電網的動態(tài)信息。

實質上，在微電網中應用廣域繼電保護的因素主要涵蓋以下四個方面：其一，采用廣域繼電保護技術，可以達到多點信息同步采取的良好目標，而且在保護方式方面形成差動保護，以此來充分發(fā)揮差動保護的優(yōu)勢作用，大大提升微電網運行的安全性與穩(wěn)定性;其二，已有的硬件系統(tǒng)是廣域繼電保護操作平臺關鍵基礎，不需要再次開發(fā)新的硬件裝置，為收集和分析各點信息創(chuàng)造了良好的條件，能在監(jiān)測微電網運行狀態(tài)時及時發(fā)現(xiàn)存在的不良問題;其三，廣域系統(tǒng)具有避免通信補償?shù)牧己脙?yōu)勢，即便在通信不暢時也不會發(fā)生誤動或者拒動的情況，有著很高的穩(wěn)定性;其四，在互聯(lián)網信息技術的快速發(fā)展下，應用廣域繼電保護技術，能夠通過網絡采集信息數(shù)據(jù)并加以分析，以此來掌握電網系統(tǒng)的運行情況，判斷繼電保護的運行過程是否存在問題，不會再出現(xiàn)由于控制動作不當導致繼電保護設備損壞的情況。在微電網繼電保護具體應用的過程中，盡管廣域繼電保護設備可以有效保障微電網的安全穩(wěn)定運行，但是在微電網系統(tǒng)快速發(fā)展的背景下，廣域繼電保護技術也需要不斷更新和完善，持續(xù)提升技術水平和技術實力，這樣才能滿足微電網繼電保護的需求，才能更好地推動微電網技術的健康發(fā)展。

3 結論

如今，在電力技術高速發(fā)展的新形勢下，微電網建設的步伐也在逐步加快，微電網繼電保護是保障微電網健康發(fā)展的必要條件，也是電力企業(yè)關注的熱點問題，相關電力技術工作者要深入了解微電網繼電保護的特點與方法，不斷加大微電網繼電保護的研究力度，切實提升繼電保護的水平，促進我國電力事業(yè)快速發(fā)展。

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