微電網(wǎng)繼電保護(hù)的研究與應(yīng)用

趙施陽 張忠傲 于新民

摘 要：近年來，隨著分布式能源技術(shù)的成熟與廣泛應(yīng)用，微電網(wǎng)得到了顯著的發(fā)展成就，微電網(wǎng)又被稱之為微網(wǎng)，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(shí)現(xiàn)自我控制與管理的重要優(yōu)勢，對于電網(wǎng)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(wǎng)繼電保護(hù)的特點(diǎn)與方法，探討微電網(wǎng)繼電保護(hù)的研究與應(yīng)用，旨在為相關(guān)工作者提供有價(jià)值的參考資料。

關(guān)鍵詞：微電網(wǎng);繼電保護(hù);研究應(yīng)用

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

繼電保護(hù)在微電網(wǎng)中扮演著十分重要的角色，是保護(hù)電力系統(tǒng)與原件不遭到損壞的重要基礎(chǔ)，而且可以有效地解決電網(wǎng)插入電源時(shí)產(chǎn)生的隨機(jī)性與波動性的問題。微電網(wǎng)是在電力技術(shù)與智能化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r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(jī)的新形勢下，微電網(wǎng)的發(fā)展受到了社會各界的廣泛關(guān)注，與傳統(tǒng)電網(wǎng)對比來看，傳統(tǒng)電網(wǎng)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(wǎng)與其他功率大的電網(wǎng)共同運(yùn)營時(shí)，會轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾较蚓W(wǎng)絡(luò)，具有很大的安全隱患，相關(guān)技術(shù)人員必須進(jìn)行微電網(wǎng)繼電保護(hù)，這也是保障微電網(wǎng)快速發(fā)展的必要條件。

1 微電網(wǎng)繼電保護(hù)的特點(diǎn)與方法

1.1微電網(wǎng)繼電保護(hù)的特點(diǎn)

微電網(wǎng)中的電流和運(yùn)行方向有著很強(qiáng)的特殊性，各級之間的配合保護(hù)十分復(fù)雜，傳統(tǒng)電網(wǎng)的繼電保護(hù)并不適用于微電網(wǎng)，在實(shí)際的工作中，微電網(wǎng)繼電保護(hù)還是存在著諸多問題，在微電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，因?yàn)槲㈦娋W(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)短距離供電，因此能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷供電，也就是說繼電保護(hù)要在微電網(wǎng)正常運(yùn)行的情況下進(jìn)行。

1.2 微電網(wǎng)繼電保護(hù)的方法

由于微電網(wǎng)采取的是分布式電源接入的形式，要利用特殊的繼電保護(hù)技術(shù)，如今微電網(wǎng)常用的繼電保護(hù)方式有差動電流保護(hù)法、過電流保護(hù)法、方向縱聯(lián)保護(hù)法以及電壓擾動保護(hù)法四種方式。其一，差動電流保護(hù)法。此保護(hù)方法的運(yùn)行機(jī)理十分簡單，可以很好地滿足微電網(wǎng)的繼電保護(hù)要求，這也是微電網(wǎng)繼電保護(hù)常用的方式，差動電流保護(hù)法具有很強(qiáng)的靈敏性，可以持續(xù)檢測微電網(wǎng)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(jìn)一步發(fā)展;其二，過電流保護(hù)法。在大型的電網(wǎng)系統(tǒng)中，通常采取單項(xiàng)過電流繼電保護(hù)，每級保護(hù)都設(shè)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(wǎng)中，因?yàn)轲伨€上沒有電源，因此在過電流保護(hù)時(shí)并不用考慮電流方向，若是應(yīng)用大型電網(wǎng)的過電流保護(hù)系統(tǒng)，就需要改善微電網(wǎng)的輸電流程;其三，方向縱聯(lián)保護(hù)法。觀察相近線路的運(yùn)行狀況，對比分析故障區(qū)域的相關(guān)消息，并確定產(chǎn)生故障的部位，電流方向是此方法的主要判斷準(zhǔn)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(hù)方法之一;其四，電壓擾動保護(hù)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(wǎng)咯寬帶的要求比較高，微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)寬帶的建設(shè)與運(yùn)行狀況直接決定著電壓擾動保護(hù)法的有效性。

2 微電網(wǎng)繼電保護(hù)的研究與應(yīng)用

就如今微電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r而言，繼電保護(hù)的研究與應(yīng)用主要涵蓋以下兩個(gè)方面：首先，從保護(hù)原理來說，改善以前電網(wǎng)的過電流保護(hù)，慢慢地在微電網(wǎng)中得到有效應(yīng)用，關(guān)于這一方面的探討主要是為了找到過電流保護(hù)在微電網(wǎng)中的運(yùn)作模式，以此來大大提升已經(jīng)成型的過電流保護(hù)設(shè)備的使用效率，相關(guān)技術(shù)工作者要深入研究過電流保護(hù)的期間，若是僅僅把過電流保護(hù)在限流器上得到有效運(yùn)用，則會大大降低繼電保護(hù)的靈敏度;其次，隨著科學(xué)技術(shù)和智能化電網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，微電網(wǎng)繼電保護(hù)也朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向逐步邁進(jìn)，在實(shí)際研究的過程中，充分發(fā)揮現(xiàn)代化智能技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)的智能化和數(shù)字化的目標(biāo)。此研究的主要目的是研究出可以應(yīng)用于微電網(wǎng)的繼電保護(hù)設(shè)備，如今一般電網(wǎng)的廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)在微電網(wǎng)中得到了應(yīng)用，能夠高效地捕捉和分析微電網(wǎng)的動態(tài)信息。

實(shí)質(zhì)上，在微電網(wǎng)中應(yīng)用廣域繼電保護(hù)的因素主要涵蓋以下四個(gè)方面：其一，采用廣域繼電保護(hù)技術(shù)，可以達(dá)到多點(diǎn)信息同步采取的良好目標(biāo)，而且在保護(hù)方式方面形成差動保護(hù)，以此來充分發(fā)揮差動保護(hù)的優(yōu)勢作用，大大提升微電網(wǎng)運(yùn)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(hù)操作平臺關(guān)鍵基礎(chǔ)，不需要再次開發(fā)新的硬件裝置，為收集和分析各點(diǎn)信息創(chuàng)造了良好的條件，能在監(jiān)測微電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)及時(shí)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(bǔ)償?shù)牧己脙?yōu)勢，即便在通信不暢時(shí)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(wǎng)信息技術(shù)的快速發(fā)展下，應(yīng)用廣域繼電保護(hù)技術(shù)，能夠通過網(wǎng)絡(luò)采集信息數(shù)據(jù)并加以分析，以此來掌握電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，判斷繼電保護(hù)的運(yùn)行過程是否存在問題，不會再出現(xiàn)由于控制動作不當(dāng)導(dǎo)致繼電保護(hù)設(shè)備損壞的情況。在微電網(wǎng)繼電保護(hù)具體應(yīng)用的過程中，盡管廣域繼電保護(hù)設(shè)備可以有效保障微電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，但是在微電網(wǎng)系統(tǒng)快速發(fā)展的背景下，廣域繼電保護(hù)技術(shù)也需要不斷更新和完善，持續(xù)提升技術(shù)水平和技術(shù)實(shí)力，這樣才能滿足微電網(wǎng)繼電保護(hù)的需求，才能更好地推動微電網(wǎng)技術(shù)的健康發(fā)展。

3 結(jié)論

如今，在電力技術(shù)高速發(fā)展的新形勢下，微電網(wǎng)建設(shè)的步伐也在逐步加快，微電網(wǎng)繼電保護(hù)是保障微電網(wǎng)健康發(fā)展的必要條件，也是電力企業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)問題，相關(guān)電力技術(shù)工作者要深入了解微電網(wǎng)繼電保護(hù)的特點(diǎn)與方法，不斷加大微電網(wǎng)繼電保護(hù)的研究力度，切實(shí)提升繼電保護(hù)的水平，促進(jìn)我國電力事業(yè)快速發(fā)展。

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