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微电网继电保护的研究与应用陈明明

发表时间：2021/7/2 来源：《中国电力企业管理》2021年3月作者：陈明明

[导读] 近年来，随着分布式能源技术的成熟与广泛应用，微电网得到了显著的发展成就，微电网又被称之为微网，是一种新型的自治系统，具有促使分布式能源灵活、灵活高效利用，实现自我控制与管理的重要优势，对于电网智能化发展具有很好的推动作用。

内蒙古自治区鄂尔多斯市电力（集团）有限责任公司鄂尔多斯电业局陈明明 017010

摘要：近年来，随着分布式能源技术的成熟与广泛应用，微电网得到了显著的发展成就，微电网又被称之为微网，是一种新型的自治系统，具有促使分布式能源灵活、灵活高效利用，实现自我控制与管理的重要优势，对于电网智能化发展具有很好的推动作用。
关键词：微电网；继电保护；研究应用
        微电网又被称为微网，主要组成部分为新型能源和就近负载。随着微网系统在我国的发展，在提高能源利用率、降低长距离传输电力的耗损、减少投资、提高供电质量等方面作出了积极的贡献。在微网运行过程中，需要安装相应的继电保护装置。继电保护在微网中的作用主要是切除故障部分，避免大规模的停电事故发生，从而实现微网的安全、稳定运行。
        1微电网
        现今我们所说的微电网研究主要是依托于传统配电网的基础上研究的，我们在微电网与配电网直接连接一个公共点。与传统的配电网相比，微电网的优点是容量小，可以在电子器件受限制的条件下，在微电网内部短路情况下能够提供恒定的故障电流，其次，微电网的灵敏度也是高于传统的配电网，并且，微电网其自身具有的环保性也是符合近几年来国家所提倡的“绿色行动的”。在现今，我们处于社会飞速发展的阶段，社会用电量急剧增加，供电系统在复杂的社会环境和人民日益增长的需求中进行超负荷的供应，很多隐藏问题激增，而微电网的出现，一定程度上缓解了人民大众与供电方面的矛盾，是社会发展，科技进步的产物，也是解决社会矛盾的一种有效措施。微电网的主要特点：独特性：是一个单独的，小型供电系统，其独具有灵活性和可调节性。可控性：可选择方式进行运行，供电过程中的安全可得到有力的保障。交互性：与主网相互支持多样性，有不同的微电源组成。独立性：可单独运行，一定条件下能够保证本地居民的用电需求。
        微电网与各级保护之间的相互配合。在离网工作的状态下，逆变器电源将作为主要电源，其转动惯量是远远小于大型发电机组的，如果故障长时间的存在，微电网系统的频率和电压将很快的失去稳定性，可以通过采用分布式电源的低电压保护模式，使微电网的电源断开，导致停电事故的发生。因此，微电网的保护要与分布式电源自身保护的时间上要有延迟或者提前的区分。在微电网发生故障的第一时间，微电网的保护反应必须在上游电网发出反应之前提前反应，以此来防止因月季式跳闸所带来的严重损失。在微电网外部发生故障的时候，微电网内部的所有原件保护都要与电源模式切换的时间分开。以此来防止对微电网分布式电源或者负荷的影响。
        2关于解决微电网继电保护问题的方式研究
        2.1对于电压扰动保护方式的分析
        针对电压扰动保护方式，需要经过对分布式的电源电压的变动开展仔细分析，进而评判故障的产生源头，找到故障出现的位置。之后再制定出相应的举措，对其进行即刻解决。而对于受到一定条件局限的情况，应当进行仔细探索与分析，弄清起因之后再进行处理。
        2.2对于过电流保护方式的分析
        过电流保护方式就是为了避免电流太大从而导致电网出现故障，这一保护方式一般运用在比较大型的电网之中。因为大型的电网里面电流是定向运营的，在各个保护环节里面为其设定电流最大限度值，使电流的最大值不会高于设置的限度，进而确保电流运行的最大功率。可是在微电网里面并未确定电流的方向，假如需要经过大功率的设施，一定要改善输电体系。大型电网里面运用的方式采用在微电网里面效果更好，在今天其还处在研发过程中。
        2.3对于差电流保护方式的分析
        在采用差动电流保护法中只需要检测工作过程中出现的不平衡电流，微电网所设定的电流定值能够满足躲过最大的不平衡电流就可以了，所以差动电流保护法的灵敏性比较高。从另外一个方面来说，差动电流保护法的选择性能比较好。

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它可以将微电网分别划分为好几个保护区域，可以及时区别不同区域中出现的故障然后相互配合地进行保护工作，这样能够有效地控制出现一些比较大的故障。差动保护法还有一个优势就是各个区域之间的保护配合比较简单，各个区域中只需要考虑最大的不平衡电流，而不用通过电流的定值来进行各个区域之间的配合保护。在最近几年的发展过程中，差动电流保护法的研究成果比较显著，差动电流保护法的优势是不可否认的，但差动电流保护法还应该在灵敏度的方面进行稍加调整。
        2.4对于方向纵联保护方式的分析
        经过观察不一样的线路之间的运营信息，从而开展比较性工作，继而得到出现故障的地方和产生的不良问题实际情况，进行及时解决。只需要经过仔细观察，就可以处理好相关问题，所以，其操作非常简单，得到了非常广泛的运用。
        以上几种微电网继电保护方式都具有很好的灵敏度，能够很好地监测故障的电流方向，并且能够及时高效地将信息传递给其控制装置，装置的开关闭合等装置，不仅能够节省制造费用，更是因其结构的简单使得其使用寿命加长。
        3微电网继电保护的应用分析
        从目前微电网的发展情况看，继电保护的应用研究主要分为2个方面：
        ①从保护原理出发，优化传统电网的过电流保护，并将其逐步应用到微电网中。此方面的研究主要是为了寻找过电流保护在微电网中的运行方式，从而提升现已成型的过电流保护装置的利用率。在研究过电流保护的过程中，如果仅将过电流保护应用于限流器上，则会导致保护的灵敏度下降。
        ②随着我国电网整体向智能化方向的发展，继电保护的研究也朝着数字化、网络化、智能化的方向前进。在研究中，以现代智能装置和数字通信系统为基础，实现了继电保护的数字化功能。该研究的目的在于研制出可用于微电网的继电保护装置。在现代信息技术和智能技术的带领下，常规电网的广域继电保护系统已逐渐应用于微电网中，实现了信息的动态捕捉和分析。
在微电网系统中，采用广域继电保护的原因主要有以下4个：
        ①广域继电保护能实现多点信息的同步采取，并能在保护策略上形成差动保护。差动保护本身具有诸多优势，将其应用到微电网系统中能大大提高电网的稳定性。
        ②广域继电保护系统操作平台基于已有的硬件系统，不必重新研制硬件设备，且能实现各点信息的收集和整合，并识别微电网的运行状态，从而及时发现故障。
        ③在通信方面，广域继电保护系统能避免因通信不畅而造成的继电保护拒动或误动的情况发生，具有较高的可靠性。
        ④广域继电保护系统利用现代网络的优势，通过数据的采集和分析可掌握全网的运行状态和继电保护装置的运行情况，可避免传统继电保护中因控制动作不当而造成的继电保护装置失效。在实际应用中，虽然广域继电保护装置能实现微电网的有效保护，但随着微电网系统的逐步更新和完善，广域继电保护系统也需要不断完善自身的功能，从而满足微电网继电保护的需求。
        结语：
        如今，在电力技术高速发展的新形势下，微电网建设的步伐也在逐步加快，微电网继电保护是保障微电网健康发展的必要条件，也是电力企业关注的热点问题，相关电力技术工作者要深入了解微电网继电保护的特点与方法，不断加大微电网继电保护的研究力度，切实提升继电保护的水平，促进我国电力事业快速发展。
参考文献：
[1]唐瑾璟.微电网继电保护的研究与应用[J].山东工业技术，2017(21):181.
[2]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(30):161+163.
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[4]费睿恺.微电网继电保护模式探究[J].技术与市场，2017,24(01):81.