微電網運行控制與保護技術

朱宸伯

摘 要 隨著經濟與科技的快速發展，我國分布式發電領域實現了較為長足的進步，微電網的形成就是這一進步的最直觀體現。微電網本身具備著微型化、自我調控、高效環保、供電可靠性較高等特點，而這些特點的出現便得益于微電網運行控制與保護技術。為此本文就這類技術展開了具體研究，希望這一研究能夠為相關業內人士帶來的一定啟發。

關鍵詞 微電網；運行控制技術；保護技術

中圖分類號 TM7 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）14-0072-01

隨著傳統能源的不斷枯竭、環境污染問題日漸嚴重，新能源的受重視程度不斷提升，我國也因此在太陽能、風能發電領域實現了較為長足的進步，但在這類新能源的實際利用中，分布式發電的間歇性卻直接影響著電網的安全穩定運行，為了設法解決這一制約新能源利用發展的問題，正是本文就微電網運行控制與保護技術展開具體研究的原因所在。

1 微電網運行控制技術

本文就微電網運行控制與保護技術展開的研究中，考慮到不同類型、不同層級的微電網往往在控制技術上存在較大差異，鑒于本文篇幅限制，筆者僅對交直流混合多級微電網的運行控制技術進行詳細論述。

對于直流混合多級微電網的運行控制技術來說，這一技術應用的主要目的是為了真正發揮微電網微型化、自我調控、高效環保、供電可靠性較高等特點，而這樣分布式發電對微電網帶來的負面影響就能夠實現最大程度控制，這一技術所實現的控制可以細分為六部分。

第一部分，初始化單元實現約束條件和基本準則的分配。

第二部分，通過初級代理實現微電網控制原件運行情況匯總，低級代理實現微電網控制原件的必要控制，表1對主微網、交流子微網、直流子微網的低級代理進行了直觀展示。

第三部分，運行控制系統通過微電網元件實現信息收集，并集合控制策略進行相關元件工作狀態的調整。

第四部分，微電網高級代理將微電網運行狀況提供給相關總代理，微電網總代理結合運行情況數據提出的策略，就能夠較好為微電網的可靠、高效運行提供有力保障。

第五部分，在主網調度信息和環境信息的支持下，微電網總代理能夠實現數據處理、信息預估、微電網控制元件的合理控制，這些都將為微電網性能的保持提供有力支持。

第六部分，高級代理在總代理支持下實現的微電網運行狀態改善，應盡量實現該技術作用環節循環。

2 微電網運行保護技術

簡單了解微電網運行控制技術后，下文就微電網運行保護技術進行詳細論述，該論述將主要圍繞電流比相保護、電壓偏移保護兩部分展開。

2.1 電流比相保護

電流比相保護屬于微電網一種發展較為成熟的微電網運行保護技術，該技術主要通過高頻載波通道實現微電網故障定位，電流相位是該技術實現故障定位的關鍵，圖1對該微電網運行保護技術的原理進行了直觀

展示。

結合圖1我們能夠清楚發現，MN線路為雙側電源線路，而當該線路發生故障時，MN線路兩側安裝的功率方向繼電器和電流互感器就能夠實現對故障相位的檢測，正常情況下與外部故障情況下MN線路的相位差為180°、線路內部故障發生時MN線路的相位差則為0°，由此就能夠更好實現對MN這一微電網線路的保護，這一相位差比較也將為MN這一微電網線路的保護提供有力支持。

當然，對圖1進行的一些論述基于理想情況，微電網在實際運行中的相位差往往存在著一定誤差，這種誤差主要來源于電流互感器、繼電保護裝置動作、通信裝置信號傳輸延時，微電網線路外部故障電流相位差往往會因誤差變為180°±，內部故障電流相位差則會可能不為0，由此我們就能夠得到微電網電流比相保護動作判據，即：

這一函數中的表示的是保護的閉鎖角，結合該函數我們就能夠基于微電網線路電流相位差在180°±范圍之外的測量結果將相關微電網線路判斷為內部故障，而在這一數值內的測量結果則可以判斷為正常運行或外部故障，由此可以確定前者保護動作，后者保護不動作。

2.2 電壓偏移保護

對于微電網的運行保護技術來說，微電源的保護也需要引起我們重視，為此本文提出了電壓偏移保護微電源的策略。對于電壓偏移保護來說，將測量到的微電源出口電壓有效值與保證整定啟動定值比較是這一微電網運行保護技術的主要原理，而由此控制的保護裝置，就能夠盡可能保證微電源安全，而為了保證電壓偏移保護更具針對性，筆者選擇了IEEE1547-2003規定的孤島效應最大檢測時間的時限作為該技術整定值，并由此得出了表2所示的電壓偏移保護技術運行時限。

表2所示的清除時間指的是出現故障時微電網微電源可以允許的最長持續運行時間，不過考慮到不同DG（Distributed Generation）承受的電壓能力不同，在電壓偏移保護應用的清除時間設置中，為了能夠更好實現對微電源的保護，結合DG具體類型及其電壓能力，就是更好應用電壓偏移保護技術的關鍵，例如對于微型燃氣輪機與風機的低電壓穿越，在偏移保護技術的應用中，就應要求其出口電壓跌落至50%以下時，可持續運行時間分別為300ms、625ms，這樣微電源保護就能夠得到更為有力支持。值得注意的是，在電壓偏移保護技術應用中，斷路器三相均跳閘、某相電壓滿足整定值情況中，微電網必須避免非全相運行。

3 結論

在本文就微電網運行控制與保護技術展開的研究中，筆者詳細論述了微電網運行控制技術、微電網運行保護技術，雖然鑒于篇幅原因筆者僅對這其中的直流混合多級微電網的運行控制技術、電流比相保護技術、電壓偏移保護技術展開了具體分析，且這類論述可能存在一定疏漏之處，但由此我們也能夠更為深入了解微電網運行控制與保護，希望這一系列內容能夠為相關從業人員帶來一定啟發，并在一定程度上為我國電力事業的進一步發展提供一定支持。

參考文獻

[1]李紅，韓楊，沈攀.基于孤島模式的微電網多逆變器并聯運行控制技術[J].四川電力技術，2015（5）：11-16.

[2]楊波，姚旭明，鄧樹生.國內外微電網安全運行控制技術[J].科技視界，2016（14）：73-74.