微電網(wǎng)無微電源線路保護(hù)及其仿真

摘 要：本文主要從反時限過電流保護(hù)的特點出發(fā)，根據(jù)微電網(wǎng)在無微電源的情況下，深入研究了當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)過電流時的保護(hù)方案，并通過給非敏感負(fù)荷和單端電源線路設(shè)置反時限過電流保護(hù)進(jìn)行模型的搭建與仿真，說明給微電網(wǎng)無為電源線路上配置反時限過電流保護(hù)可以保障線路的安全，并可以達(dá)到最佳性價比。

關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)；反時限過流保護(hù)；仿真

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.152

1 問題引入

對于采用微電網(wǎng)與大電網(wǎng)合理搭配的供電模式，帶來的改善環(huán)境、保障供電、增加收益以及吸引民眾共同參與電網(wǎng)建設(shè)等一系列良性效果受到了電力行業(yè)的普遍認(rèn)同。但是目前國內(nèi)外的電力行業(yè)對微電網(wǎng)保護(hù)技術(shù)普遍要求：保護(hù)方案無論在微電網(wǎng)處于并網(wǎng)還是孤島狀態(tài)都能可靠的動作；故障發(fā)生時可以準(zhǔn)確判斷并可靠動作。

2 保護(hù)措施

針對上述兩方面基本要求，當(dāng)故障發(fā)生時，采取適當(dāng)合適的保護(hù)措施是必然要求。當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)過電流時，針對不同情況可以采取不同的有效保護(hù)措施。當(dāng)微電網(wǎng)中的一些敏感負(fù)荷由大電網(wǎng)和微電源共同保障供電，但是其線路上并沒有微電源的存在時反時限過電流保護(hù)是不錯的選擇，它是指具有一種特殊性質(zhì)的過電流保護(hù)，這種特性是指流過過電流保護(hù)繼電器的電流越大的時候它的動作時間越短，流過這個過電流保護(hù)繼電器電流越小的時候（超過了一定的門檻值），保護(hù)的時間長。

一般微電網(wǎng)中的一些敏感負(fù)荷都是由大電網(wǎng)和微電源共同保障供電的，但是其線路上也并沒有微電源的存在，因此這類負(fù)荷的電流方向仍然是只有一個，不會出現(xiàn)反方向的電流流動，而微電源對這類線路上的負(fù)荷最大的影響，就是當(dāng)該類線路發(fā)生故障時微電源從另外的線路給其輸送短路電流，使得過電流保護(hù)出現(xiàn)誤動作，因而，對這類無微電源的線路依舊采用和非敏感負(fù)荷線路相同的保護(hù)措施——反時限過電流保護(hù)，這樣的做法不僅能達(dá)到系統(tǒng)的保護(hù)要求而且還最大限度的節(jié)約保護(hù)投資。

3 模型搭建及仿真

微電網(wǎng)無微電源線路保護(hù)仿真模型搭建如圖1所示。圖2、圖3、圖4、圖5為微電網(wǎng)仿真結(jié)果圖。

從圖2、圖3、圖4、圖5的微電網(wǎng)仿真圖可以看出無微電源的敏感負(fù)荷線路上發(fā)生三相接地短路故障時，其線路上配置的反時限過電流，檢測到故障電流，從而保護(hù)迅速的動作，斷開BRK4，切除故障線路從而達(dá)到保護(hù)線路的目的。其他未發(fā)生故障的線路則繼續(xù)正常的運作給負(fù)荷供電。從而實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)節(jié)能安全可靠運行。

圖6為無微電源敏感負(fù)荷線路上的電壓波形，從中可以看出在發(fā)生三相短路接地故障時，電壓下降。

因此也有一些學(xué)者提出采用檢測電壓分量，根據(jù)距離故障點越近，故障電壓越低的原則來判斷故障，從而決定是否啟動保護(hù)裝置。

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作者簡介：田素娟（1982-），女，山東成武人，講師，主要研究方向：控制工程。