朱宸伯

摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)與科技的快速發(fā)展，我國(guó)分布式發(fā)電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了較為長(zhǎng)足的進(jìn)步，微電網(wǎng)的形成就是這一進(jìn)步的最直觀體現(xiàn)。微電網(wǎng)本身具備著微型化、自我調(diào)控、高效環(huán)保、供電可靠性較高等特點(diǎn)，而這些特點(diǎn)的出現(xiàn)便得益于微電網(wǎng)運(yùn)行控制與保護(hù)技術(shù)。為此本文就這類技術(shù)展開(kāi)了具體研究，希望這一研究能夠?yàn)橄嚓P(guān)業(yè)內(nèi)人士帶來(lái)的一定啟發(fā)。

關(guān)鍵詞 微電網(wǎng)；運(yùn)行控制技術(shù)；保護(hù)技術(shù)

中圖分類號(hào) TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）14-0072-01

隨著傳統(tǒng)能源的不斷枯竭、環(huán)境污染問(wèn)題日漸嚴(yán)重，新能源的受重視程度不斷提升，我國(guó)也因此在太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了較為長(zhǎng)足的進(jìn)步，但在這類新能源的實(shí)際利用中，分布式發(fā)電的間歇性卻直接影響著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為了設(shè)法解決這一制約新能源利用發(fā)展的問(wèn)題，正是本文就微電網(wǎng)運(yùn)行控制與保護(hù)技術(shù)展開(kāi)具體研究的原因所在。

1 微電網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)

本文就微電網(wǎng)運(yùn)行控制與保護(hù)技術(shù)展開(kāi)的研究中，考慮到不同類型、不同層級(jí)的微電網(wǎng)往往在控制技術(shù)上存在較大差異，鑒于本文篇幅限制，筆者僅對(duì)交直流混合多級(jí)微電網(wǎng)的運(yùn)行控制技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)論述。

對(duì)于直流混合多級(jí)微電網(wǎng)的運(yùn)行控制技術(shù)來(lái)說(shuō)，這一技術(shù)應(yīng)用的主要目的是為了真正發(fā)揮微電網(wǎng)微型化、自我調(diào)控、高效環(huán)保、供電可靠性較高等特點(diǎn)，而這樣分布式發(fā)電對(duì)微電網(wǎng)帶來(lái)的負(fù)面影響就能夠?qū)崿F(xiàn)最大程度控制，這一技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的控制可以細(xì)分為六部分。

第一部分，初始化單元實(shí)現(xiàn)約束條件和基本準(zhǔn)則的分配。

第二部分，通過(guò)初級(jí)代理實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)控制原件運(yùn)行情況匯總，低級(jí)代理實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)控制原件的必要控制，表1對(duì)主微網(wǎng)、交流子微網(wǎng)、直流子微網(wǎng)的低級(jí)代理進(jìn)行了直觀展示。

第三部分，運(yùn)行控制系統(tǒng)通過(guò)微電網(wǎng)元件實(shí)現(xiàn)信息收集，并集合控制策略進(jìn)行相關(guān)元件工作狀態(tài)的調(diào)整。

第四部分，微電網(wǎng)高級(jí)代理將微電網(wǎng)運(yùn)行狀況提供給相關(guān)總代理，微電網(wǎng)總代理結(jié)合運(yùn)行情況數(shù)據(jù)提出的策略，就能夠較好為微電網(wǎng)的可靠、高效運(yùn)行提供有力保障。

第五部分，在主網(wǎng)調(diào)度信息和環(huán)境信息的支持下，微電網(wǎng)總代理能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)處理、信息預(yù)估、微電網(wǎng)控制元件的合理控制，這些都將為微電網(wǎng)性能的保持提供有力支持。

第六部分，高級(jí)代理在總代理支持下實(shí)現(xiàn)的微電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)改善，應(yīng)盡量實(shí)現(xiàn)該技術(shù)作用環(huán)節(jié)循環(huán)。

2 微電網(wǎng)運(yùn)行保護(hù)技術(shù)

簡(jiǎn)單了解微電網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)后，下文就微電網(wǎng)運(yùn)行保護(hù)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)論述，該論述將主要圍繞電流比相保護(hù)、電壓偏移保護(hù)兩部分展開(kāi)。

2.1 電流比相保護(hù)

電流比相保護(hù)屬于微電網(wǎng)一種發(fā)展較為成熟的微電網(wǎng)運(yùn)行保護(hù)技術(shù)，該技術(shù)主要通過(guò)高頻載波通道實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)故障定位，電流相位是該技術(shù)實(shí)現(xiàn)故障定位的關(guān)鍵，圖1對(duì)該微電網(wǎng)運(yùn)行保護(hù)技術(shù)的原理進(jìn)行了直觀

展示。

結(jié)合圖1我們能夠清楚發(fā)現(xiàn)，MN線路為雙側(cè)電源線路，而當(dāng)該線路發(fā)生故障時(shí)，MN線路兩側(cè)安裝的功率方向繼電器和電流互感器就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)故障相位的檢測(cè)，正常情況下與外部故障情況下MN線路的相位差為180°、線路內(nèi)部故障發(fā)生時(shí)MN線路的相位差則為0°，由此就能夠更好實(shí)現(xiàn)對(duì)MN這一微電網(wǎng)線路的保護(hù)，這一相位差比較也將為MN這一微電網(wǎng)線路的保護(hù)提供有力支持。

當(dāng)然，對(duì)圖1進(jìn)行的一些論述基于理想情況，微電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中的相位差往往存在著一定誤差，這種誤差主要來(lái)源于電流互感器、繼電保護(hù)裝置動(dòng)作、通信裝置信號(hào)傳輸延時(shí)，微電網(wǎng)線路外部故障電流相位差往往會(huì)因誤差變?yōu)?80°±，內(nèi)部故障電流相位差則會(huì)可能不為0，由此我們就能夠得到微電網(wǎng)電流比相保護(hù)動(dòng)作判據(jù)，即：

這一函數(shù)中的表示的是保護(hù)的閉鎖角，結(jié)合該函數(shù)我們就能夠基于微電網(wǎng)線路電流相位差在180°±范圍之外的測(cè)量結(jié)果將相關(guān)微電網(wǎng)線路判斷為內(nèi)部故障，而在這一數(shù)值內(nèi)的測(cè)量結(jié)果則可以判斷為正常運(yùn)行或外部故障，由此可以確定前者保護(hù)動(dòng)作，后者保護(hù)不動(dòng)作。

2.2 電壓偏移保護(hù)

對(duì)于微電網(wǎng)的運(yùn)行保護(hù)技術(shù)來(lái)說(shuō)，微電源的保護(hù)也需要引起我們重視，為此本文提出了電壓偏移保護(hù)微電源的策略。對(duì)于電壓偏移保護(hù)來(lái)說(shuō)，將測(cè)量到的微電源出口電壓有效值與保證整定啟動(dòng)定值比較是這一微電網(wǎng)運(yùn)行保護(hù)技術(shù)的主要原理，而由此控制的保護(hù)裝置，就能夠盡可能保證微電源安全，而為了保證電壓偏移保護(hù)更具針對(duì)性，筆者選擇了IEEE1547-2003規(guī)定的孤島效應(yīng)最大檢測(cè)時(shí)間的時(shí)限作為該技術(shù)整定值，并由此得出了表2所示的電壓偏移保護(hù)技術(shù)運(yùn)行時(shí)限。

表2所示的清除時(shí)間指的是出現(xiàn)故障時(shí)微電網(wǎng)微電源可以允許的最長(zhǎng)持續(xù)運(yùn)行時(shí)間，不過(guò)考慮到不同DG（Distributed Generation）承受的電壓能力不同，在電壓偏移保護(hù)應(yīng)用的清除時(shí)間設(shè)置中，為了能夠更好實(shí)現(xiàn)對(duì)微電源的保護(hù)，結(jié)合DG具體類型及其電壓能力，就是更好應(yīng)用電壓偏移保護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵，例如對(duì)于微型燃?xì)廨啓C(jī)與風(fēng)機(jī)的低電壓穿越，在偏移保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用中，就應(yīng)要求其出口電壓跌落至50%以下時(shí)，可持續(xù)運(yùn)行時(shí)間分別為300ms、625ms，這樣微電源保護(hù)就能夠得到更為有力支持。值得注意的是，在電壓偏移保護(hù)技術(shù)應(yīng)用中，斷路器三相均跳閘、某相電壓滿足整定值情況中，微電網(wǎng)必須避免非全相運(yùn)行。

3 結(jié)論

在本文就微電網(wǎng)運(yùn)行控制與保護(hù)技術(shù)展開(kāi)的研究中，筆者詳細(xì)論述了微電網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)、微電網(wǎng)運(yùn)行保護(hù)技術(shù)，雖然鑒于篇幅原因筆者僅對(duì)這其中的直流混合多級(jí)微電網(wǎng)的運(yùn)行控制技術(shù)、電流比相保護(hù)技術(shù)、電壓偏移保護(hù)技術(shù)展開(kāi)了具體分析，且這類論述可能存在一定疏漏之處，但由此我們也能夠更為深入了解微電網(wǎng)運(yùn)行控制與保護(hù)，希望這一系列內(nèi)容能夠?yàn)橄嚓P(guān)從業(yè)人員帶來(lái)一定啟發(fā)，并在一定程度上為我國(guó)電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供一定支持。

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