微电网保护策略综述

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1、微电网保护策略综述摘要：近年来为提高电能质量和供电可靠性，越来越多的微电网接入配电网。微电网由分布式电源、储能装置和可控负荷组成。微电网的引入带来的一个主要挑战是设计在并网和孤岛两种运行模式下均能有效保护微电网的保护策略。本文总结了微电网继电保护面临的难点和特殊需求，介绍了微电网保护的研究现状，探讨了不同方案的优缺点，并给出了未来微电网保护的一些结论和建议。关键词：微电网；保护；分布式发电TheOverviewofProtectionSchemesforMicrogridAbstract:Inrecentyears,an

2、increasingnumberofmicrogridshavebeencormectedtothedistributionnetworkssoastoenhancepowerqualityandreliability.Microgridisclusterofdistributedgenerationsources,storagesystemsandcontrollableloads・Oneofthechallengesmicrogridhasbroughtistodeviseaproperpro・tectionstr

3、ategythatiseffectiveinthegrid-connectedaswellastheislandedmodeofoperation.Newproblemsandspecialrequirementsfacedbymicrogridprotectionaresummarizedinthispaper.Presentresearchsituationonmicrogridprotectionisdescribedinwhichtheadvantagesanddisadvantagestoeachtechni

4、queareassessed・Finallysomeconclusionsandsuggestionsareputforwardfortheprotectionofmicro-gridsinthefuture.Keywords:microgrid;protection;distributedgeneration1引言由化石燃料等传统能源在电力系统中的应用带来的全球变暖问题引起人们对新能源领域的关注，为减少化石燃料对环境的影响，以风力发电、光伏电池发电、生物质能发电、燃料电池发电等可再生能源发电为代表的分布式发电技术是一项

5、有效的解决途径，该技术具有污染少、可靠性高、能源利用效率高、安装地点灵活等多方面优点⑴。为了充分发挥分布式发电(DG)的优势,降低DG对电网的冲击及一些负面影响，最大限度的实现DG的效益和价值，在木世纪初专家们提出了微电网(Microgrid)概念，将额定功率几百千瓦以下的发电单元—微电源(MS),负荷，储能装置及控制装置等相结合，形成一个单一可控的单元，同时向用户提供电能和热能⑵。微网能够以并网和孤岛两种模式运行，正常情况下微网并网运行，当公共电网发牛故障或停电时微网通过公共耦合点处的静态开关迅速与公共电网断开连接进入

6、孤岛运行⑶。尽管微网为用户带来诸多优势，其投入使用仍存在一些技术难题，微网的保护便是其中一个尚待研究的问题。微网的引入，对传统中低压配网的保护带来了挑战:首先原木辐射状线路的单向潮流可能变成双向。其次微网由于具有多DG,不同类型的DG提供的短路电流的能力与其控制策略有关，DG对短路电流的不同贡献使得保护整定计算更为复杂。另外一点就是包括光伏电池、燃料电池这类逆变型电源，由于内部热过载能力较低输出电流一般被限制为额定电流的2-3倍，很难利用故障电流进行故障定位⑷。因此，有必要研究新型继电保护方法，使其对微型电网在联网和孤岛

7、两种运行模式卜•的故障情况做出响应，同时保证保护的选择性、快速性、灵敏性与可靠性。本文対国内外文献中现有的微网继电保护策略作了简要分析并给出了未来微网保护的几点建议。2微电网保护研究现状2.1利用传统保护装置实现的保护策略及其特点2.1.1差动电流保护在广域保护方面，多数学者采用了差动保护。差动保护是反映从被保护元件各对外端口流入该元件的电流之和的一种保护，是最理想的保护原理，被誉为有绝对选择性的快速保护原理，己广泛应用于电力系统的发电机、变压器、母线等重要电气设备的保护。从保护设施方面看，微网差动保护可通过多代理系统实

8、现⑸，也可通过数字式继电器实现⑹，或利用帮能继电器及控制网络辅助实现⑺。从微网拓扑结构方面看，文献［&9］给岀了适用于网状结构微网的差动保护策略，文献［10］提岀闭环微网的差动保护方法，根据故障分量幅值大小以及与负荷电流相位关系实现故障排查与定位。微网差动保护的优点是不受双向潮流和孤岛模式下小故障电流的影响，但通信系