微电网继电保护的研究与应用论文_彭紫一,张彪

微电网继电保护的研究与应用论文_彭紫一,张彪

(国网安徽省电力公司亳州供电公司 236800)

摘要:微电网继电保护的作用体现在电网的安全保护上,为了让电网在运行中的安全可靠,解决分布式电源出现的问题,微电网继电保护是重要的加强研究内容,尤其随和分布式能源技术的逐渐普及和发展,微电网发展的速度也逐渐加快,智能保护系统的出现,极大的促进了微电网继电保护的应用,为研究人员在研究过程中进一步提升继电保护方面的创新大仙一定的基础。本文则根据当前微电网发展的现状,将其安全问题方面进行简要的分析,从而提出有效的继电保护应用措施,促进整体微电网行业的发展水平。

关键词:微电网;继电保护;电网系统

微电网主要指的是微型电网,其主要包含的内容有分布式新能源和就近负载能源两部分,在实际应用中,不仅效率高,而且污染较好,微电网在应用的时候会将可再生资源充分利用,减少了长距离输电线损的危险,同时还能提升资源的利用效率,有效的降低的投资。但是,在运行的过程中,微电网也需要通过继电保护手段,防止电网出现故障之后造成区域性的破坏,让电网在出现故障之后,能够及时的监测故障区域,并且将故障部分的电源近路开关切断,避免出现较大的意外事故,本文根据当前继电保护装置中的发展,对其应用进行详细的分析,从而促进微电网继电保护的发展。

一、当前微电网继电保护的现状

我国微电网继电保护需要根据电流的分布进行研究,根据不同的电源接入,能够有效的决定微电网内的短路电流方向和电流的大小,但是这样的继电保护与传统过流保护的原理相违背,传统配电网保护难以形成较好的配合关系,所以会导致微电网继电保护产生了不同的问题。

(一)两种模式的电流差异较大

在应用微电网之后,配电系统如果产生意外故障,就需要运行离网模式,这样,在保证电网运行状态正常的情况下,满足了人们供电的需求的同时,也能进行故障的维修检测,其故障检测的过程中,也不需要推出分布式电流[1],所以,在实际运行这一模式的过程中,会将离网和井网这两种模式因公在微电网中,是的两种不同模式状态的运行在同一微电网中,导致在实际运行中,两种不同模式的电流出现较大的差异,一定程度上影响了整个电网的运行。

(二)分布式电流的特性影响较大

在微电网中,不同的接入方式会影响分布式电源的不同类型,其中包含了:同步发电机、异步发电机、逆变器。这三种不同的类型使得分布式电源出现短路的特征也不一样。其中,如果逆变器出现故障电流是,其与额定电流的比例大概是1:2。而另外两种类型的分布式电源的电容量小于机组总量,短路电流也会受到暂态电势影响[2]。除此之外,分布式新能源海湖受到天气现象的限制,尤其出现能源受到天气情况影响的时候,电网的供电效果会直接受到影响,所以供电的稳定性较差。

(三)电网模式的切换

在离网模式下,电源的主要应用设备是逆变器,这种设备比大型发电机组的转动惯量小,如果出现故障的时候,不能在短时间内解决,那么火导致电网系统的频率和电压失去原有的平衡,这种微电网的低压保护模式会在这种情况下自动启动,启动之后会将电源切开,避免用电事故的出现,但是这样会出现停电的事故,所以,为了避免停电事故的出现,在设计分布是电网系统的时候,需要将微电网的低压模式中,故障出现时自动切单电源的行为和上游电网的时间顺序区分开来,避免跳闸出现的电网运行的巨大损失。另外,如果故障发生在电网外部时微电网的内部模式切换时间要及时区分开,避免对分布是电源或者负荷的消极影响。

(四)微电网的备自投装置使用

在微电网系统中,使用备自投装置时,需要首先注意备自投区域的模式切换,动作时间要比模式切换的时间短,所以,在微电网内线路中,如果有重合闸功能和电源线路时,要保证其具备检同期合闸的功能[3],从而避免非同期合闸情况的出现。

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二、微电网继电保护研究分析

不同的分布式电源接入方式导致微店网的故障特征和大电网的故障特征都不一样,在大电网中采用的继电保护方式采用的原理一般不适用与微电网中的继电保护应用,所以,在大电网的基础上,可以对继电保护原理和方式进行一定的改进,从而保证电厂的应用安全。在长期的研究分析中,微电网中的继电保护现有的方式和方法有以下几种,分别是无通道保护法、谐波畸变法、差动电流保护法等等,下面对这几种方式进行详细的研究分析。

(一)研究差动电流保护法的应用

差动电流保护方式的原理主要是由基尔霍夫电流定理建立起来的,按照其理论基础来讲,这一电流保护法的原理应用中相对较为简单,其能够在满足一些基本的继电保护要求上,进行多方面的应用实践[4]。而在微电网的运行中,差动电流保护的方式早已被广泛的应用,这种保护法在使用中,只需要将检测过程中出现的一些不平衡的电流检测出来即可,微电网中设定的电流定制能够有效的满足其避免最大不平衡电流,所以采用差动电流保护法的监测方式,能够有效的提升其灵敏性。从某一角度来讲,差动电流保护法的应用选择相对来讲性能较好,其能够将微电网分别划分成不同的保护区域,及时的将不同区域中出现的不同故障进行区分,同时根据不同的故障类型,对工作监测的类型进行区分,有效的保护微电网的运行。这样,在面对一些故障程度较高的故障类型时,就能够有效的控制其影响的范围,帮助微电网的安全运行。最后,这种方式的优势部分还体现在不同区域间的保护配合相对简单,只需要监测各个区域中的最大不平衡电流即可,这种方式在实际应用中效果较为显著,但是在灵敏度方面还需要进一步调整。

(二)谐波畸变法

谐波畸变法在进行监测故障时,依靠的是电网中的电压量和相电压的运行情况。具体故障的判定是根据相电压的畸变。如果在相电压出现了故障之后,相电压地域相电压的正常运行情况时,就会产生谐波畸变的故障。这种故障的发生需要首先将静态开关PCC断开,让微电网进入孤岛模式状态,这样会直接导致输出电压的谐波变大,谐波畸变的概率也会增大[5],反之如果正常运行的情况下,会导致配电网运行状态与电压源的运行状态相同,谐波畸变的概率几乎为零,根据这样的方式,就能够准确的判定故障的相和位置。

(三)无通道保护

这种方式需要在线路的两侧安装保护部将,这样能够保证在故障出现的时候,是在那一线路中,但是,当线路和故障出现不对称的情况下,断路器会首先将一段线路断开,而在这种情况下,电网系统结构也会出现一定的变化,正常的电流会被这一方式影响,这种变化会直接导致线路中的另一端的保护装置监测故障信号,从而有效的将故障内容判定出来。

结束语

根据以上所述,在传统的配电网系统中,或者在当前的微电网系统中,都需要继电保护装置的应用,为了保证电网的正常安全,这种装置技术需要专业人员不断的研究完善,从而促进其使用的可靠性。

参考文献

[1]袁祖慧,黄启建,陈劲松.微电网继电保护的研究与应用[J].科技创新与应用,2017,53(30):161,163.

[2]王经.微电网继电保护的研究与应用[J].通讯世界,2017,62(20):237-238.

[3]唐瑾璟.微电网继电保护的研究与应用[J].山东工业技术,2017,62(21):181.

[4]吕斌华.微电网继电保护的研究与应用[J].科技风,2016,43(17):221-221.

[5]黄兴平.微电网继电保护的研究与应用[J].科技与创新,2016,62(14):148.

论文作者:彭紫一,张彪

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/10/18

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