（南京国电南自电网自动化有限公司 211106）
摘要：本文将从“有限选择”的微网保护策略入手，包含故障定位算法、针对不平衡负荷投切问题的举措、针对高阻接地的故障定位算法等等。希望从此方面入手，探讨微网与配电网运行特性的微网保护一体化策略。
关键词：微网；配电网；运行特性；微网保护；策略
微网中包含大量的DG的并网运转会导致配电网系统中的短路电流的数值、方位、分布等等产生大幅度的改变，进而导致配电网中的继电保护设备不能有效运转。为了满足微网对配电网系统中负荷供电的需求，笔者认为应构建优先选择性的新式微网保护系统，微网并入配电网系统后，让以往的单电源辐射式的配电网系统转变成一类多源网络。笔者在下文阐述的微网保护新模式的算法，经过证实，明确了其效果以及可行性。
一、故障定位算法
见下图模型：
上图是负序分量系统，笔者将以三个分区系统为表述对象。如果故障方位处于区域3，负序网络中仅有区域3存在附加电源，所以唯有区域3才流经负序电流；区域1以及区域2、母线上不流经负序电流。
如果产生故障，每个区域出线的保护依照采集量构成负序电压以及负序电流讯号，透过负序阻抗角查出故障位置。
在各个区域的出口位置都配置了电流互感器以及电压互感器，采集位置出口端的电流电压数值能够运算负序量；在负序网络内，假如短路故障产生于区域3内，那么在故障点会生成一种负序故障电压Vcf（2），向电网以及它类位置辐射短路电流。故障位置的负序电流经过电线流至母线，它类未发生故障区域的故障电流通过母线流入电线。鉴于此故障特性，保护使用负序方向元件，负序阻抗方位是保护判据。
故障位置测试的负序阻抗角应划入第III象限，而正常区域测试的负序阻抗角应划入第I 象限。依照标准的低压电路的线路阻抗角45度对最灵敏角实施整定，权衡到对各类干扰的容错、DG接入后各位置等值负序阻抗角的取值范畴变大的情况，要挑选-45度-135度作为正常地区阻抗角判据（见下图）。
它类区域能够设置成故障区域。就是说：假如任意区域的负序电压是V2、负序电流是I2，负序阻抗是Z2，那么故障位置的阻抗角变动范畴是：
135°≤ArgZ2≤315°（1）
把这个负序阻抗角顺时针旋转45°，那么：
180°≤Arg（Z2+45°）≤360° （2）
鉴于角度运算较为繁杂，笔者使用负序电流电压的虚部以及实部算式（算式（2））换算，因为Z2+45°在180°-360°的取值范畴内，则Z2+45°向量值的虚部不能大于0，而Z2的单位向量算式是：
｜Z2｜=sin（Arg Z2）+cos（ArgZ2）*i
那么，Z2+45°的单位向量能够写成：
｜Z2+45°｜=sin [Arg（Z2+45°）]+cos[Arg（Z2+45°）*i （3）
假如算式3是有效的，那么就能预判这个负序抗阻所处的区域是故障地区，要立即切断这个地区与母线连接的断路器。
故障定位算法就是以上的内容，下面笔者将阐述针对不平衡复合投切问题的举措。
二、针对不平衡负荷投切问题的举措
权衡到在用户电压等级电网中有大量的不平衡负荷，这部分负荷在电网中存留和运动、投切都能让配电网系统中生成负序电流，这类负序电流的的流入会影响整个电力系统。
单独使用故障分量法形成判据，不平衡负荷投切之时就会生成负序电流以及电压，从而形成误动。而有鉴于此，保护方案在负序方向判据的前提下增加电压启动判据。
因为负荷容量与电网的容量相差悬殊，因此用户端的不平衡负荷对整体系统的电压影响很小。而依照有关电力准则，电力系统在常规工作的态势下，低压照明用户级中受电端供电电压的误差值范畴是+5%--10%。如果产生短路的问题，电压跌落的情况一般要比投切不平衡更为糟糕；通常，其能够产生高达30%的额定电压量的电压跌落。然而在常规工作的状况下，权衡到裕度问题，将电压跌落15%当成低电压开启的数值，当任一电压降低到超越额定电压的15%的时候，就是产生了短路故障，保护动作；反之，则将其看做不平衡负荷投切产生的扰动，保护不动作。
上述不投切产生的问题需要在实践中不断完善；下面笔者将探讨针对高阻接地的故障定位算法。
三、针对高阻接地的故障定位算法
跟超高电路保护设备极难映射300欧之上的接地故障类似，当电压等级达到了400伏，产生大电阻接地故障的时候，电压降落甚微，不能马上到达低电压门槛，而必须经过长时间的过渡才能达到15%；而在其慢慢改变的流程中，负序电流电压的突变量微弱，工程实践中用到的也不多。这时，应将负序稳态值作为故障判据：当检查到电压跌落突变量没有达到15%时，并且延时T后仍然没有回升，那么即可判断为出现故障，而并不是由于不平衡负荷额生成的负序电压波动。延时T的数值依照现场施工经验预判，笔者所讲述的方案中没有形成精准的推论；而且，应依照实际网络特性调节其数值。这时，要摒弃负序突变量，将负序稳态值当成故障判据，判断原理就是上文列出的算式（3），其能够规避高阻接地故障的影响。其流程简图如下：
此类模式尽管还没能将高阻故障以及不平衡负荷全部区别开来，然而考虑到各类原因，其可操作性以及效果还比较理想；是目前使用得较多的方法之一。
结束语
在以后的电力领域内，微网接入配电网系统的技术将会被大力推广，这类微网与配电网互联运转的模式将成为未来的电力领域的“潮流”和发展方向。微电网留有的最难解决的问题就是分散接入的DG，它的故障特性与以往配电网迥异，因此需要“对症下药”，设计出恰当的保护方案。
参考文献
[1]章桢,李然.基于ZigBee无线组网的交流微网集中式保护方案[J].电网与清洁能源,2014,(6):33-38.
[2]王志文,陈来军,郑天文等.采用搜索保护与差动保护的光伏微电网综合保护策略[J].电力系统保护与控制,2014,(18):14-19.
[3]王兴贵,刘正英.基于载波变幅移相调制方法的串联型微网功率平衡控制[J].电力系统保护与控制,2015,(13):38-44.
[4]田慧雯,李咸善,陈铁等.基于混合储能的光伏微网孤网运行的综合控制策略[J].电力系统保护与控制,2014,(19):122-128.
论文作者:钱娟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/14
标签：故障论文; 电压论文; 电流论文; 阻抗论文; 判据论文; 区域论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第6期论文;