微電網繼電保護的研究與應用

于航天 邵志奇

摘 要 微電網也被稱之為微網，指的是由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、負荷、監控和保護裝置等組合而成的小型發配電系統。而繼電保護則是在供電過程中對電力系統可能出現故障情況進行檢測、報警或者將故障的那部分電路進行隔離的一項電力安全系統。隨著時代的不斷進步，我們對于電的需求越來越大，為了保證日常供電過程中的穩定度和安全程度，更好地服務于社會大眾，我們都采用微電網繼電保護裝置，以此來保證供電過程的順利和安全。

關鍵詞 微電網;繼電保護;應用分析

與以往的電網相比來說，微電網有著不足之處，以往電網的電流比較穩定且輸出的功率很大，范圍比較廣。可是微電網和別的功率較大的電網一起運營的時候，會變為多方向網絡，存在著安全問題，因此必須要進行微電網繼電保護。只有這樣才可以推動微電網快發發展和進步。

1微電網

現今我們所說的微電網研究主要是依托于傳統配電網的基礎上研究的，我們在微電網與配電網直接連接一個公共點。與傳統的配電網相比，微電網的優點是容量小，可以在電子器件受限制的條件下，在微電網內部短路情況下能夠供恒定的故障電流，其次，微電網的靈敏度也是高于傳統的配電網，并且，微電網其自身具有的環保性也是符合近幾年來國家所提倡的“綠色行動的”。在現今，我們處于社會飛速發展的階段，社會用電量急劇增加，供電系統在復雜的社會環境和人民日益增長的需求中進行超負荷的供應，很多隱藏問題激增，而微電網的出現，一定程度上緩解了人民大眾與供電方面的矛盾，是社會發展，科技進步的產物，也是解決社會矛盾的一種有效措施。微電網的主要特點：獨特性：是一個單獨的，小型供電系統，其獨具有靈活性和可調節性。可控性：可選擇方式進行運行，供電過程中的安全可得到有力的保障。交互性：與主網相互支持多樣性，有不同的微電源組成。獨立性：可單獨運行，一定條件下能夠保證本地居民的用電需求[1]。

2微電網繼電保護方法的研究

2.1 差動電流保護法

在微電網中，差動電流法被廣泛使用。在運行過程中，對不平衡電流進行檢測，差動電流保護法具有極高的靈敏性。差動電流保護還具有較好的選擇性。其具體的方法是，將微電網分割成幾個不同的保護區域，根據不同區域不同故障然后進行配合保護，這樣的工作流程極大地避免了較大的事故放生。差動電流自身靈敏度還有待調整。

2.2 過電流的保護

當電流超過預定最大值時，使保護裝置動作的一種保護方式。當流過被保護原件中的電流超過預先整定的某個數值時，保護裝置啟動，并用時限保證動作的選擇性，使斷路器跳閘或給出報警信號。

2.3 方向縱聯保護方法

方向縱聯保護方法的基本原理是比較原理。其判斷標準是電流的方向，對網絡要求較低。

2.4 電壓擾動保護方法

電壓擾動保護方法即為研究微電網故障時分布式電源間的電壓變化來判斷故障的一種方法。以上幾種微電網繼電保護方式都具有很好的靈敏度，能夠很好地監測故障的電流方向，并且能夠及時高效的將信息傳遞給其控制裝置，裝置的開關閉合等裝置，不僅能夠節省制造費用，更是因其結構的簡單使得其使用壽命加長。目前應用的微電網繼電保護都是能夠監測雙向電流的，更加的安全，一定程度提高了其控制設備的靈敏度。微電網繼電保護若是想要能夠及時完成任務，一定要滿足技術上面的需求，即為：在繼電保護技術上一定要滿足其選擇性、速動性、靈敏性和可靠性這四項基本的要求，以便能夠正確的、及時的、完美的完成任務[2]。

3微電網繼電保護面臨的問題

分布式電源介入電網時，會帶來一系列的問題：①當供電線纜中出現供電故障時，可不用將全部線路斷電，微電網可以遠程自動斷電，在提供穩定電力的同時也能夠減少維修費用。②當微網控制系統應用在輸電的主電路時，要合理控制開關的閉合，為防止誤斷電，要添加自投檢功能。

4研究和應用分析

微電網繼電保護研究大致分成這樣幾種方向：首先，將保護的理論作為著手點，把以往的過電流保護運用在微電網里面，此保護可以充分適應微電網不一樣的運營方法，并且運用成本很低，以及具備完善的保護裝置。針對微電網繼電保護所存在的不良問題，也進行了一定的研究，可是研究的結果沒有實際運用，并且存在著很大的局限性。過流保護假如基于限流器上，過流保護就會由于小工作電流以及大工作電流兩者之間的差異性較大，從而喪失效果，擾動保護檢查方式沒有有效性。微電網體系一定要選取恰當的保護原理，在選取科學的情況下可以把很多不良問題檢查出來。其次，主要研究基礎是智能裝置以及通訊體系，其目的就是構建對不一樣的微電網運營方式都可以進行識別的自適應智能保護體系。在科學技術快速發展的條件下，廣域保護體系被研究與運用，此體系可以捕捉電網各地的及時動態信息，且在相同的參照時間中進行[3]。

通常來說，廣域保護體系運用在微電網繼電保護里面的因素為：第一，系統就是根據多點同步信息的采集方法，在保護的對策中可以完成差動保護。差動保護具備很多的優勢，非常適合在微電網里面當成是主要的保護對象，進而替代過流保護。第二，廣域保護體系平臺研發都是構建在比較先進的硬件之內的，可以采集并且仔細分析和處理各種消息，對微電網運營狀態進行辨識，從而加強各方面的保護舉措。第三，在通信層面，可以預防以為內通訊因素導致的保護誤動，具備的可靠性較高。第四，廣域保護體系就是掌握全網運營信息之上完成控制微網，防止以往的保護控制動作不到位的問題產生。廣域保護體系與此同時還需要持續建全其性能，才可以充分滿足微電網繼電保護需要。

5結束語

微電網在這些年來展現出來持續發展的趨勢，微電網運營一定要依賴于保護裝置。與此同時，微電網要處理所面臨的新的挑戰，深入探索微電網繼電保護，制定出合理且科學的微電網繼電保護方案。如此，才可以推進微電網快速發展和進步。

參考文獻

[1] 周衛，張堯，夏成軍，等.分布式發電對配網繼電保護的影響[J].電力系統保護與控制，2010，38（3）：1-5.

[2] 趙上林，吳在軍，胡敏強，等.關于分布式發電保護與微網保護的思考[J].電力系統自動化，2010，34（1）：73-77.

[3] 王成山，孫曉倩.含分布式電源配電網短路計算的改進方法[J].電力系統自動化，2012，36（23）：54-58.