微电网继电保护技术探讨（精品论文）.doc

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1、微电网继电保护技术探讨摘要本文通过对微电网的介绍，从几个方面对其电路保护进行探讨。关键词继电保护；微电网电力调配方面，我国负荷增长迅速，截至2010年3月的发电装机已达到8.7亿千瓦，预计2020年将达到16亿千瓦。然而人均装机仍处于世界平均水平，总体来看，在今后相当长的时期内，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。1微电网尽管分布式能源优点突出，但本身存在诸多问题，例如，dg使线路调压复杂化，使继电保护选型和配置困难等。但是应该注意：分布式电源单机接入成本高、控制困难等。分布式电源相对大电网来说

2、是一个不可控源，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。通过微电网的定义和结构可知，微电网技术是新型分布式发电、电力电子技术和储能技术的有机结合。具有以下几个特征：1）微电网不但提供亦并网的运行方式，而且还继承了单独dg所具有的所有优点。2）由于微电网是一个独立的整体模块，因此不会对配电网产生不利影响，从而不需要对配电网的运行策

3、略进行修改。3）微电网中dg拥有“即插即用”的特点，dg能灵活的接入或者脱离微电网。4）微电网屮连接了多个dg和储能系统，增加了系统容量，将使系统惯性增大，减弱电压波动和电压闪变现象，提高了电能质量。5）微电网在主电网发生故障时进入孤立运行模式，提高了供电可靠性。dg以微电网的形式并网运行，是发挥dg供能的最有效方式。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

4、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。所以本章分析微电网并入对主电网继电保护的影响分析用分

5、布式电源来代替。直流电源并网是太阳能电池、燃料电池、蓄电池和储能电容器等都是直流电源，由于它们的电压等级低，所以首先采用dc-dc屮的boost电路将其升高至合适的电压等级，然后再逆变成稳定的交流电。交流电源的并网是由于风力发电在风速低时发电机所发电能的电压过低且频率变化而不能并网，因此不可能采用将发电机与公共电网直接相连的方法进行联网，需要在风机和电网连接点处设计一个电力电子转换装置。将风机的电压，频率等调整到符合并网的范围之内，再与电网相连。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

6、。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。微电网屮电源的容量等因素都将对配电网的正常运行造成影响。3微电网保护装置为了获得微电网中的电气量数据，将微电网中的电流电压互感器输出信号引入到保护装置屮，再通过装置屮的传感器转换成弱电信号。信号调理电路就是把电压、

7、电流互感器采集的交流电压、电流信号变换处理，以便进行a/d转换。信号调理电路由抗混叠模拟滤波器和幅值调节电路组成。抗混叠模拟滤波器的作用就是滤掉高频信号成分，使输入到a/d转换器的信号频域为有限带宽信号，并且以很小的衰减使有效的频率信号通过而抑制这个频带以外的频率信号，从而防止信号的频谱发生混叠及高频干扰。对于单端模拟输入信号连接，pci-1713提供32路单端模拟量输入通道，当测量一个单端信号时，只需一根导线将信号连接到输入端口，被测的输入电压以公共地为参考。没有地端的信号源称为“浮动”信号源，在这种模式下，pci-1713为外部浮动信号源提供一个