微电网运行控制与保护技术

朱宸伯

摘 要 随着经济与科技的快速发展，我国分布式发电领域实现了较为长足的进步，微电网的形成就是这一进步的最直观体现。微电网本身具备着微型化、自我调控、高效环保、供电可靠性较高等特点，而这些特点的出现便得益于微电网运行控制与保护技术。为此本文就这类技术展开了具体研究，希望这一研究能够为相关业内人士带来的一定启发。

关键词 微电网；运行控制技术；保护技术

中图分类号 TM7 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）14-0072-01

随着传统能源的不断枯竭、环境污染问题日渐严重，新能源的受重视程度不断提升，我国也因此在太阳能、风能发电领域实现了较为长足的进步，但在这类新能源的实际利用中，分布式发电的间歇性却直接影响着电网的安全稳定运行，为了设法解决这一制约新能源利用发展的问题，正是本文就微电网运行控制与保护技术展开具体研究的原因所在。

1 微电网运行控制技术

本文就微电网运行控制与保护技术展开的研究中，考虑到不同类型、不同层级的微电网往往在控制技术上存在较大差异，鉴于本文篇幅限制，笔者仅对交直流混合多级微电网的运行控制技术进行详细论述。

对于直流混合多级微电网的运行控制技术来说，这一技术应用的主要目的是为了真正发挥微电网微型化、自我调控、高效环保、供电可靠性较高等特点，而这样分布式发电对微电网带来的负面影响就能够实现最大程度控制，这一技术所实现的控制可以细分为六部分。

第一部分，初始化单元实现约束条件和基本准则的分配。

第二部分，通过初级代理实现微电网控制原件运行情况汇总，低级代理实现微电网控制原件的必要控制，表1对主微网、交流子微网、直流子微网的低级代理进行了直观展示。

第三部分，运行控制系统通过微电网元件实现信息收集，并集合控制策略进行相关元件工作状态的调整。

第四部分，微电网高级代理将微电网运行状况提供给相关总代理，微电网总代理结合运行情况数据提出的策略，就能够较好为微电网的可靠、高效运行提供有力保障。

第五部分，在主网调度信息和环境信息的支持下，微电网总代理能够实现数据处理、信息预估、微电网控制元件的合理控制，这些都将为微电网性能的保持提供有力支持。

第六部分，高级代理在总代理支持下实现的微电网运行状态改善，应尽量实现该技术作用环节循环。

2 微电网运行保护技术

简单了解微电网运行控制技术后，下文就微电网运行保护技术进行详细论述，该论述将主要围绕电流比相保护、电压偏移保护两部分展开。

2.1 电流比相保护

电流比相保护属于微电网一种发展较为成熟的微电网运行保护技术，该技术主要通过高频载波通道实现微电网故障定位，电流相位是该技术实现故障定位的关键，图1对该微电网运行保护技术的原理进行了直观

展示。

结合图1我们能够清楚发现，MN线路为双侧电源线路，而当该线路发生故障时，MN线路两侧安装的功率方向继电器和电流互感器就能够实现对故障相位的检测，正常情况下与外部故障情况下MN线路的相位差为180°、线路内部故障发生时MN线路的相位差则为0°，由此就能够更好实现对MN这一微电网线路的保护，这一相位差比较也将为MN这一微电网线路的保护提供有力支持。

当然，对图1进行的一些论述基于理想情况，微电网在实际运行中的相位差往往存在着一定误差，这种误差主要来源于电流互感器、继电保护装置动作、通信裝置信号传输延时，微电网线路外部故障电流相位差往往会因误差变为180°±，内部故障电流相位差则会可能不为0，由此我们就能够得到微电网电流比相保护动作判据，即：

这一函数中的表示的是保护的闭锁角，结合该函数我们就能够基于微电网线路电流相位差在180°±范围之外的测量结果将相关微电网线路判断为内部故障，而在这一数值内的测量结果则可以判断为正常运行或外部故障，由此可以确定前者保护动作，后者保护不动作。

2.2 电压偏移保护

对于微电网的运行保护技术来说，微电源的保护也需要引起我们重视，为此本文提出了电压偏移保护微电源的策略。对于电压偏移保护来说，将测量到的微电源出口电压有效值与保证整定启动定值比较是这一微电网运行保护技术的主要原理，而由此控制的保护装置，就能够尽可能保证微电源安全，而为了保证电压偏移保护更具针对性，笔者选择了IEEE1547-2003规定的孤岛效应最大检测时间的时限作为该技术整定值，并由此得出了表2所示的电压偏移保护技术运行时限。

表2所示的清除时间指的是出现故障时微电网微电源可以允许的最长持续运行时间，不过考虑到不同DG（Distributed Generation）承受的电压能力不同，在电压偏移保护应用的清除时间设置中，为了能够更好实现对微电源的保护，结合DG具体类型及其电压能力，就是更好应用电压偏移保护技术的关键，例如对于微型燃气轮机与风机的低电压穿越，在偏移保护技术的应用中，就应要求其出口电压跌落至50%以下时，可持续运行时间分别为300ms、625ms，这样微电源保护就能够得到更为有力支持。值得注意的是，在电压偏移保护技术应用中，断路器三相均跳闸、某相电压满足整定值情况中，微电网必须避免非全相运行。

3 结论

在本文就微电网运行控制与保护技术展开的研究中，笔者详细论述了微电网运行控制技术、微电网运行保护技术，虽然鉴于篇幅原因笔者仅对这其中的直流混合多级微电网的运行控制技术、电流比相保护技术、电压偏移保护技术展开了具体分析，且这类论述可能存在一定疏漏之处，但由此我们也能够更为深入了解微电网运行控制与保护，希望这一系列内容能够为相关从业人员带来一定启发，并在一定程度上为我国电力事业的进一步发展提供一定支持。

参考文献

[1]李红，韩杨，沈攀.基于孤岛模式的微电网多逆变器并联运行控制技术[J].四川电力技术，2015（5）：11-16.

[2]杨波，姚旭明，邓树生.国内外微电网安全运行控制技术[J].科技视界，2016（14）：73-74.