微电网继电保护技术探讨.doc

微电网继电保护技术探讨.doc微电网继电保护技术探讨【摘要】随着我国社会主义市场的进一步发展, 使得分布型发电得到了迅速发展。此外,传统电网存在停电范围大、跟踪负荷灵活性不高、能源资源危机等不足之处。电力装机和电力消费仍处在一个快速发展的阶段。与负荷的快速增长相对应的则是电网建设, 特别是城市配电网建设的滞后。【关键词】微电网;继电保护;分布型发电 0 引言社会经济的进一步发展, 用户对电网供电的可靠性能有了更高层次的要求, 使得传统的集中型发电的缺点不断显露出来, 在控制成本的范围内不能满足敏感性电力的负荷要求。为了协调大电网与分布式电源间的矛盾, 充分挖掘分布式电源给电网和用户带来的潜在效益, 智能微电网作为一种新型分布式能源组织形式应运而生,迅速得到国内外学者的广泛关注。 1 微电网尽管分布式能源优点突出, 微电网作为范围较小型分散的独立发电系统, 利用先进的电力技术, 把风电、光伏型发电和燃气轮机、蓄能设施以及燃料电池等并在一起, 并直接连接用户端。对于大型电网而言, 微电网属于电网系统中可以管理、控制的部分, 其能在几秒钟内运作用来满足电网外部的输配电网络实际需求。因此电力系统往往采取限制、隔离的方式来处置分布式电源, 以期减小其对大电网的冲击。为协调大电网与分布式电源间的矛盾,充分挖掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益, 在本世纪初, 学者们提出了微电网的概念。在配电网发生故障或者电能质量问题情况下, 可以通过主断路器切断微电网与配电网的联系。可实现孤岛与并网模式间的平滑转换;就近向用户供电,减少了输电线路损耗,增强了抵御来自上级电网故障影响的能力。当上级电网发生故障或电能质量不能满足要求时, 微电网切换到孤岛模式下运行, 保证自身安全稳定运行。目前,微电网的控制和保护技术是分布式电源广泛应用的技术难题之一。在微电网概念提出之前,系统发生故障时,分布式电源将主动脱离电网。一般情况下不允许孤岛运行。当分布式电源、负载和储能装置以微电网的方式接入主电网, 主电网故障时, 微电网由并网方式平滑切换到孤岛运行模式, 提高了供电的可靠性和分布式电源的利用效率。但是微电网的接入会给配电网的保护带来很大的影响, 改变了故障时的电气量信息。原有的保护方案和检测原理将不再满足要求。 2 微电网对配电网继电保护的影响微电网系统有两种运行模式分别是与主电网并网运行模式和孤岛运行模式。在并网时, 微电网内的负荷根据用户的情况从微电网内部以及外部吸收能量。当配电网中有故障, 停电检修或者电能质量问题时, 微电网需要从并网平滑过渡到独立运行状态。微电网进入孤岛运行模式。由于微电网在并网运行过程中对主电网继电保护的影响可以等效成一个分布式电源对它的影响。分布式电源对配电网保护只要是影响体现在很多方面。配电网的特点是呈辐射性, 并由单侧电源供电, 配电网的继电保护是由此为基础设计的。从主电网的角度看, 微电网如同电网中的发电机或负荷, 是一个模块化的整体单元。当微电网作为负荷运行时, 如同一般的用电设备。当它作为发电机运行时, 可把它看作为一个分布式电源, 当它接入主电网后会使得配电网潮流双向流通, 主电网的结构将发生改变。当主电网中发生短路故障时, 除了系统会提供故障电流外, 微电网中的电源也将对故障点提供故障电流, 这样便改变了电网节点的短路水平。微电网中电源的容量等因素都将对配电网的正常