微网配电系统的继电保护问题研究论文_罗平

微网配电系统的继电保护问题研究论文_罗平

摘要:近年来我国配电网不断得到发展,其发展趋势主要是含有微网配电系统的分布式配电网,这一新型配电网系统和我国原有的传统配电网有差很多差别。若新型微网配电开始实行,毋庸置疑会对我国整体配电网产生很明显的影响力。在这一配电改革过程中,无论是电网结构还是故障类型或者是电流稳定性都会面临新的问题。为了有效解决可能遇到的故障问题,本文会对微网配电系统的继电保护问题进行深入研究。

关键词:微网配电系统;继电保护;问题分析

1、前言

微网并不是一个简单地定义,它是由很多部分聚和而成的复杂概念,是一个多元自治的发电系统。微网既具有自身鲜明的独立性,还具有实时并网运行的能力。微网配电系统这一新型的配电方式不仅仅可以提高效率减少损耗,还可以形成一定规模的微网结构,在一些情景下还可以做到对用户用电的供应。但是这一配点系统存在着一个需要重点保护的地方,那就是关于继电的保护问题,我们必须对这一系统进行分析,针对微网配电系统的继电保护问题有一定认识与了解。

2、微网配电系统概述

关于电源的接入问题,主要有两种方式,分别是其独立运行和并网操作。当这一系统中的分布式电源以第二种方式接入到系统的配电网之时,这种操作会不可避免的影响到我们实际运行中的整体配电网。我国电网相关部门为了充分发挥出微网接入时并网运行的突出优势,结合现有的电网发电情况,制定了全新的联网方案,通过新的联网方式和故障检测方式,提高联网效率,一定程度上消除了一些不利因素。

微电网配电系统发展方案主要有三个步骤,首先就是将电流有直流换为交流,及这一方式使得分布式电源与交流网实现了同步。然后就是关于电网中分布式的电源的运行,这需要系统能够具有为特定电荷服务的能力,最后一个步骤就是将电网与较大电网实现实际隔离,使得微网配电系统可以具有独立运行的能力。当然,在现实的电网系统中,工作人员为了保证新型电网系统的有效性,会对一部分单一供电系统进行数量控制,运行分布式电网系统的优点和能力,实现微网配电系统的可控性和稳定性。同时,为了使得这一系统更加具有适应性,在实际的电网搭建实施过程中,会着重解决地区性供电调整和微电系统电压调整等问题。

3、微网配电系统的继电保护问题系统分析

我们将分布式的电源介入到现有的配电网络之中,将面临着原有配电状况改变的现状。我们的配电网络将会由原有的单一特征转变为多源性特征系统。这一并入行为会对继电保护问题产生较大的影响,我们可以从以下方面分析其对继电保护问题的影响:

3.1 配电系统的线路保护灵敏度下降

在微网配电系统运行过程中,我们经常会遇到电力故障,而当故障点出现时,系统会选择会故障点实行短路措施。而当分布式的电源在系统中存在时,系统再次在同一位置产生问题时,上述措施会由系统的电源和系统中的分布式电源同时进行。由于故障点具有的单一电源接受特征,这一行为会使得系统中电路的电流变小。面对这样的电路现实,我们为了保证系统的稳定性和灵敏性,我们必须注意到,微电系统分布式电源的值越高,在实际运行过程中,整体系统的灵敏度也就会受到更大程度的影响。

3.2 微电系统线路保护误动行为

在原有的配电系统中,配电网并不是多元电源辐射结构,电路系统中短路电路的方向与其电源所指示的方向是一致的。在这样的电路系统现状下,有一些安装程序是不需要的。线路多元系统中,我们可以通过一定的措施,使得系统接入分布式电源的时候,线路可以得到保护不被误动,不会使得原有系统产生过大波动。电路系统尽管是分布式的,但是其电流接入并不会非常大程度的对原有整体系统电路产生电流影响方面的困扰,保护了误动行为。

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3.3 微电系统使得相邻线路实现瞬时速断来保护误动

为了最大程度保护电流线路,配电网会选择两个相互串联的元件,当其中一个受到影响不再发挥作用时,配电系统中的分布式电流将不再进行电流提供,而是仅仅由系统进行提供,即由双电流同时提供转变为单一电流供给。这种转变使得未发生故障的元件得到感应和通知,从而在整体系统的继电保护过程中发挥作用。其之后出现的速断现象可以有效地保护误动,即对于未发生的故障的元件来说,其本身已经不再具有线路运行方面的选择权利。

4、微网配电系统中分布式电源仿真分析

4.1 微网配电系统中含一个分布式电源仿真

在仅仅有一个分布式电源的系统中,系统会采取固定功率的发电机,一般为风力发电机作为分布式的电源。微电系统中的变压器会具有一定的变比、构线、进线等。研究人员对不同种类的电源类型进行了科学的仿真分析,并且对电气量在不同电源类型中的变化进行了精密的判断和记录,其中的观察时间与周期根据相关规定进行设置。

4.1.1 同步发电机中电源系统的故障信息判断

分布式电源系统的故障判断有一定的判断范围,我们会在一定时间内进行故障观察,由于系统中相邻的点之间会有差别不大的情况,所以,当一个地点发生故障时,我们会对相邻故障点的电流提供采取主系统提供的方式。当系统中的主系统容量处在较高水平是,所给予的短路电流也是较高水平的。因而,我们队故障元件的信息判断会更加具有准确性和灵敏性。

4.1.2 异步发电机中电源系统的故障信息判断

在异步电动机中,我们在进行系统短路的故障判断时,要有目的性的对时间故障点和其前后一点孤立的母线之间,进行一定角度和方向的故障判断,并进行判断依据的记录。当在配电网中接入分布式电源时,专业人员会对两种不同接入电源:异步发电机和同步发电机,进行不同层次和方面的对比分析,并且对一定时刻的系统故障进行判断与分析。

4.2 微网配电系统中含多个分布式电源仿真

如果一条线路中存在不止一台的分布式电源,那么就会形成一个多分布的电源仿真。当电路中存在两台固定容量的发电机,并且同时进行工作时,其中一个地方发生工作故障,那百米之外距离的专业元件也可以对故障发生的方向进行精确的分析,得出故障发生方向。在进行多项微电网配电系统分析后,研究人员表示从对上述多分布式微电网配电系统故障分析中,我们可以看出同步发电机可以对线路中的多种形式的故障进行迅速高效的判断与寻找。而当线路中不只一台发电机时,正方向电流故障判断仍然具有较高的可信度和精确性,但是对于反方向故障元件,其电流系统故障判断的准确性可能会有所下降,因为会受到源流本身频率等因素的作用影响。

5、结束语

综上所述,我国电网系统处在不断升级完善的过程中,微电系统逐渐进入人们视线,分布式电源被接入到传统配电网中,使得电网系统面临新的发展方向和道路。我们要做到的是微网系统的不断融入,实现其与大网之间的正确补充,共同促进未来国家电网的不断发展。以上内容对我国微电系统网络进行了分析,对电流故障与系统工作的相关情况进行了分类介绍,并针对其不同情况进行了实验分析。为了促进微电网配电系统中配电保护问题的解决,提升电网运行水平,我们需要不断发掘分布式电源接入的问题,不断对故障原因进行挖掘,并进行专业改善,进行继电保护的仿真,多方面促进配电系统进步。

参考文献

[1]何鑫.微网故障分析与保护策略研究[D].吉林:东北电力大学,2012.

[2]梁明辉.微网故障特性分析和保护原理研究[D].武汉:华中科技大学,2011.

[3]孙晓娜.含微网的配电系统继电保护研究[D].武汉:华中科技大学,2014.

[4]王成山,李鹏.分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战D].电力系统自动化,2010,34(2):10-14.

论文作者:罗平

论文发表刊物:《中国电业》2019年 23期

论文发表时间:2020/4/24

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