微电网继电保护的研究与应用

黄兴平

摘 要：微电网系统是电力改革下衍生出的一种新型电网体系，其主要优势为能使用可再生能源，从而避免电力长时间传输造成的大量损耗。在微电网系统中，进行继电保护是非常重要的，其能保证微网系统的安全、稳定运行。因此，主要对微电网中继电保护的特点及具体应用进行了探讨。

关键词：微电网；继电保护；供电质量；停电事故

中图分类号：TM773 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.148

微电网又被称为微网，主要组成部分为新型能源和就近负载。随着微网系统在我国的发展，在提高能源利用率、降低长距离传输电力的耗损、减少投资、提高供电质量等方面作出了积极的贡献。在微网运行过程中，需要安装相应的继电保护装置。继电保护在微网中的作用主要是切除故障部分，避免大规模的停电事故发生，从而实现微网的安全、稳定运行。

1 微电网继电保护的特点及方法研究

1.1 微电网继电保护的特点

传统电网的过流保护并不适合微电网。微电网中的电流及其运行方向具有特殊性，导致各级之间的配合保护较为复杂。因此，在实际操作中，微电网继电保护仍存在许多问题。在微电网正常运行的过程中，由于其可实现短距离供电，所以，可完成不间断的供电任务。由此可见，继电保护系统必须长时间处于正常运行的状态下。

1.2 微电网继电保护的方法研究

微电网采取的是分布式电源接入，因此，需要采用特殊的继电保护技术。在实际生产中，现有的微电网继电保护主要有差动电流保护法、过电流保护法、方向纵联保护法和电压扰动保护法等。

1.2.1 差动电流保护法

该方法的运行原理比较简单，能满足微电网基本的继电保护需求，因此，其被广泛应用于微电网的继电保护中。采用差动电流保护可持续检测微电网运行中存在的不平衡电流，因此，差动电流保护法具有较高的灵敏性。此外，差动电流保护的性能较强，能区分不同区域的电流故障，并能及时发现、切除故障，从而防止事故的进一步扩大。在近年来的微电网继电保护的应用中，差动电流保护法取得了一定的成效，且其灵敏度在不断提升。

1.2.2 过电流保护法

大型电网中常采用单项过电流继电保护，其中，每级保护都设置了定值，能确保各级供电效率的最大化。然而，在微电网中，由于馈线上无电源，所以，在过电流保护中不需要考虑电流的方向。在具体设计时，如果需要引入大型电网的过电流保护系统，则必须改变微电网的输电过程。大型电网常采取熔丝的过电流保护方法，虽然近年来其被应用到了微电网中，但经研究发现，熔丝方法对微电网继电保护的作用并不明显，仍无法实现高效应用。

1.2.3 方向纵联保护法

该方法的基本原理比较简单，即观察相邻线路的运行信息，并比较故障区域的信息，从而找到故障所在的具体位置。方向纵联保护法以电流方向为判断标准，无需对电源或用户一方的电流进行测定。该方法在实际操作中比较容易实现，对网络宽带的要求较低，因此，得到了广泛应用。

1.2.4 电压扰动保护法

该方法在微电网产生故障时根据分布式电源的电压变化情况判断故障位置。在实际使用中，由于该方法对网络宽带的要求较高，进而会受到微电网网络宽带建设的影响，因此，需要进一步改进和完善。

2 微电网继电保护的应用

从目前微电网的发展情况看，继电保护的应用研究主要分为2个方面：①从保护原理出发，优化传统电网的过电流保护，并将其逐步应用到微电网中。此方面的研究主要是为了寻找过电流保护在微电网中的运行方式，从而提升现已成型的过电流保护装置的利用率。在研究过电流保护的过程中，如果仅将过电流保护应用于限流器上，则会导致保护的灵敏度下降。②随着我国电网整体向智能化方向的发展，继电保护的研究也朝着数字化、网络化、智能化的方向前进。在研究中，以现代智能装置和数字通信系统为基础，实现了继电保护的数字化功能。该研究的目的在于研制出可用于微电网的继电保护装置。在现代信息技术和智能技术的带领下，常规电网的广域继电保护系统已逐渐应用于微电网中，实现了信息的动态捕捉和分析。

在微电网系统中，采用广域继电保护的原因主要有以下4个：①广域继电保护能实现多点信息的同步采取，并能在保护策略上形成差动保护。差动保护本身具有诸多优势，将其应用到微电网系统中能大大提高电网的稳定性。②广域继电保护系统操作平台基于已有的硬件系统，不必重新研制硬件设备，且能实现各点信息的收集和整合，并识别微电网的运行状态，从而及时发现故障。③在通信方面，广域继电保护系统能避免因通信不畅而造成的继电保护拒动或误动的情况发生，具有较高的可靠性。④广域继电保护系统利用现代网络的优势，通过数据的采集和分析可掌握全网的运行状态和继电保护装置的运行情况，可避免传统继电保护中因控制动作不当而造成的继电保护装置失效。在实际应用中，虽然广域继电保护装置能实现微电网的有效保护，但随着微电网系统的逐步更新和完善，广域继电保护系统也需要不断完善自身的功能，从而满足微电网继电保护的需求。

3 结束语

近年来，我国微电网建设呈现出快速发展的趋势，微电网继电保护工作也成为了电力企业关注的重点。对于微电网保护中存在的新问题，继电保护的工作人员需要进一步改进和完善保护系统，制订合理的继电保护方案，从而确保微电网系统的安全、稳定运行。

参考文献

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〔编辑：张思楠〕