基于微电网的配电网继电保护策略思考

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1、基于微电网的配电网继电保护策略思考巴马瑶族自治县水利电业有限公司摘要：微电网能实现大规模新能源分布式发电友好并网，是发展新能源发电技术的有效手段。木文对微电网进行简要介绍，提出基于微电M的配电网继电保护策略。关键词：微电网；继电保护；智能电网技术1绪言微电网是发展新能源发电技术的必然结果，也是发展智能电网的必经阶段。随着微电网渗透率的逐步增大，大规模的微电网的并网运行将改变配电网的潮流分布，甚至使配电网部分馈线潮流反向，导致配电M继电保护灵敏度降低甚至误动，继而对配电网的安全稳定运行造成威胁。所以，必须研宄微电网与配电网之间的相互影响，制

2、定有效的继电保护配合措施，实现微电网好友并网与配电网的安全稳定运行。2微电网概述微电网是由一系列分布式发电和就地的群聚负荷组成的一个简单电力系统，并为当地用户提供电力需求的小型电网。微电M有两种运行模式，即微电网联网运行模式与孤网运行模式。联网运行模式下，相对电力公司来说，微电网扮演着一个“合法公民”的角色，可视为公共电网的一个负荷或电源，提高电力系统供电的可靠性，热电联产(CHP)的微电还可以提供热能需求；孤运行模式下，微电网可以为对电力质量有特别需求的用户提供高质量的电力资源。也可以作为外部公共电网故障的黑启动电源。3基于微电M的配电

3、M继电保护策略3.1单个微电网并网的配电网继电保护配置微电网的并网地点选择分为两个步骤：首先是微电网并网电压等级的选则，其次是具体并网地点的选取。微电网系统并网电压等级可分为三种：高压llOkV、66kV、35kV配电网，中压10kV配电网和低压380V配电网。不冋电压等级的配电网容量大小不同，高电压等级的配电网容量大，可以接纳较大容量的微电网并网运行，如日本的微电网规模较大可达几十兆瓦，可以考虑并入高压配电网。反之，电压等级低的配电网接纳微电网的能力较差，如美国微电网容量一般较小，可以考虑并入中低压配电网。在确定并网电压等级之后，具体并

4、网地点的选取还有待考究。如图3.1所示配电网：图3.1单个微电网并网的配电网结构如图3.1所示，MG1和MG2都是由多个单元微电网组合成的等效微网，等效微电网可以在10kV母线A处并网，如MG2,也可以在馈线LD2上设置一条并网母线B并网，如MG1。以下分别就这两个并网地点进行讨论，分析并网之后对配电网继电保护的影响及应采取的措施：①并网地点选择10kV母线A,主要是考虑到MG2的容量比较大，微电网的渗透率比较高，母线A是汇流母线可以接纳较大容量的微电网并网。MG2在母线A并网之后，相当于在母线A处接入了一个电源或负荷，母线A下游即所有1

5、0kV馈线将实现双电源供电，供电可靠性得到提高。由于微电网的容量不可能很大，所以对母线A上游即110/10kV变压器几乎没有影响。但如果MG2离10kV母线A较远，需要新建专线并网，加大了投资。保护配置：当母线A下游10kV馈线发生故障吋，MG2将助增短路电流，如果助增电流比较大，馈线电流保护整定值需要作出相应的调整。10kV母线的差动保护也需要考虑MG2的作用。当11O/1ORV变压器发生故障时，MG2将提供助增电流，但是110/lOkV变压器配置奋差动保护为其主保护，MG2的助增电流有助于提高差动保护的灵敏度，不需要对变压器的保护作出

6、改变。②并网地点选择馈线LD2上的母线B，主要是考虑MG1的容量比较小，可以在馈线LD2上设置并网母线实现就地并网，无需增设上网专线，减少了投资。MG2在母线B并网以后，相当于在馈线LD2上增设了一个电源或负荷，母线A下游的负荷实现双电源供电，提高了供电可靠性。如果MG2的渗透率较高，将改变配电网的潮流分布，甚至使馈线LD2的A、B段潮流反向，对继电保护带来不利影响。保护配置：(1)当故障发生在馈线B下游吋，MG1的助增作用将使母线B出口LD2段电流保护灵敏度有所提高，但是由于MG1的容量小，而且MG1的微电源是基于电力电子设备并网的新能

7、源分布式发电电源，提供短路电流的能力很冇限，所以不需要修改母线B出1_1LD2段的电流保护定值。(2)当故障发生在馈线LD2的A、B段内部时，故障点两边都将提供短路电流，传统的阶段式电流保护无法隔离B侧的故障部分线路，如果不对馈线A、B的继电保护作出改进，则必须断幵PCC处的连接，将MG1孤岛运行。为了充分发挥MG1的效益，在馈线A、B处配置4.5节的基于纵联差动比较的单元级保护，从而快速切除故障线路，确保MG1形成尽可能人的电气孤岛，充分发挥MG1的发电效益。(3)当故障发生在相邻馈线LD1吋，同样MG1的助增将使LD1保护的灵敏度有所

8、提高。如果MG1的渗透率较大，则LD2的A、B段将流过MG1的短路电流，但是由于馈线A、B配置的是基于纵联差动比较的单元级保护，外部故障不会使保护误动。由此可见，当微电网的容量较大、渗透率较高