基于智能微电网接入的常规低压配电线路保护综合研究

基于智能微电网接入的常规低压配电线路保护综合研究

(国网陕西电力西安供电公司陕西西安710000)

摘要:为了解决当前的能源不足的问题,我过当前开始将清洁能源如风能等在电能供应之中进行使用。由于清洁能源在生产中存在电压不稳定等问题,为了避免这一问题影响供电过程,当前国家将其通过分布式发电的方式接入电网,将分布式能源和智能微电网结合,有效提升了当前配电网络的电能质量以及系统运行过程的可靠性。智能微电网保护了网络中的低压配电线路,本文以智能微电网为主要的研究基础,对其在常规低压配电线路保护中的实际作用进行了分析。

关键词:智能微电网接入;低压配电网络;线路保护;作用;研究

引言:随着经济的发展和人民生活水平的提升,当前在生活和生产过程中的电力使用量不断增加,给电力网络的建设以及电力行业的发展带来了很大的压力。传统的火力发电等方式开始无法满足当前社会生活生产中的电能需求,在当前的建设中,国家借助分布式发电以及智能微电网技术改变了传统电网的运行模式,既提升了电能的供应效率,也保证了低压配电线路的运行安全,对当前的电力建设有很大的作用。

一、智能微电网建设中的分布式能源的作用

在当前的微电网系统建设中,由于其功能多样,因此其系统组成模块较为多样。为了解决当前电力需求和生产之间的矛盾,当前国家在电网建设中开始使用分布式发电手段来降低电力生产压力,在智能微电网系统中分布式发电和储能设备的假如使得电力配电系统的结构和运行模式发生很大的变化,分布式发电方式也避免了传统配电系统可能出现的故障。但是,在实际运行中较为复杂的智能微网结构增大了在故障出现之后的维修难度,在实际运行中也要多加注意。

由于当前智能微电网结构的变化和复杂,当前在配电线路保护中使用的原理以及故障检测手段也发生了较大的改变,根据当前电路运行模式存在的差异,技术人员应当根据运行模式上的不同来合理判断故障位置。当前在系统跳闸等故障之后,复杂的配电网络结构使得技术人员发现故障位置的难度不断提升,为了避免这类问题的出现,技术人员应当采取一定的措施来提升对微网系统的保护效果,制定更为完善的网络系统运行保护措施,保证微网系统的运行安全。

智能微电网结构主要是和分布式电源相配合运行的,其在运行中可以满足并网运行以及独立运行的不同需求,因此在保护策略的制定上存在较为复杂的要求。在常规低压配电线路接入智能微电网系统中之后,复杂的系统结构使得保护工作难度的进行难度不断提升,在实际设计中技术人员应当针对分布式发电的运行情况制定有针对性的微电网控制措施,保证微电网系统正常运行。

二、智能微电网运行对传统配电保护系统的影响

微网即是一个小型的供电系统,也是大型供电网络中的一个组成部分,其在运行过程中,作为电源的多种分布式电源具有较为复杂的性质,造成微网结构和动态特性的难以分析。微网的研究和应用改变了传统配电网络的结构和运行动态特性。当前微网发展和建设的主要目标是实现多累分布式电源的接入,并且降低其发电不稳定性对电网运行和供电服务质量的影响。当前技术人员将分布式发电系统在配电网络中进行使用之后,传统的单电源供电网络成为了多源网络结构,网络结构的复杂化使得故障检修以及继电保护系统的运行受到影响。当前的多源网络系统在运行中内部的潮流关系会发生变化,导致故障特征以及相应的短路电流会不断变化,影响配电系统中保护设备的运行质量,最终影响保护系统的正常功能。

智能配电网的发展直接受到智能技术研究和人民的实际需求的影响,分布式发电技术和智能通信技术直接影响配电网络的智能化。以分布式电源为能源的微网可以作为智能电网的电源,不同的微网会产生相互影响,影响电网运行的平衡行和可靠性。因此,技术人员需要根据智能电网的结构和微网的运行特性来对网络结构进行优化。在智能电网的规划设计上,微网设备和传统的电源在性质上存在差异,因此,管理人员应当结合其运行性质,对管理方式进行优化。当前在配电网络中使用的低压短路保护装置的响应时间较长,在智能微电网运行出现故障时难以进行快速的隔离,使得故障可能造成大范围内的配电网络故障。当智能微电网接入低压配电网络中之后,可以保证分布式电源在并网之后的正常运行,但是一旦出现故障,配电网络中的多个电源会同时提供故障电流,进而影响线路的灵敏度,在严重时会出现电流传输故障问题,影响大范围内的电力使用。同时,若是分布式电源的故障处于系统保护系统的死角,则传统的故障检测和配置手段难以发现存在的故障,进而造成系统出现过流保护等问题,影响系统的运行,造成保护误动故障现象。

三、配电线路保护措施

提升并网控制工作效果,并将并网安全运行理念融入到日常工作中。并网安全运行会将分布式电源接入到电力系统配网当中,不断完善并网工作体系,为日后电网支路故障做好应对的准备,避免出现更大的分布式电源故障问题。设立专业化的并网控制工作小组,如果配电网日常运行出现故障,分布式发电系统必须要与其相互配合,提升处理质量。还要在分布式发电系统内部配置保护装置,便于工作人员对配电网故障进行检测,在最短的时间内发现故障,解决故障。如果配电网接入了大型分布式电源,则要根据项目的实际情况来设置一些与其相配套的项目监控设备。使用特殊负荷控制的方式来提升并网日常运行工作效率,提升检测速度,并解决电网运行故障,减少不必要的电力损失。

因为会受到分布式电源接入电网模式所带来的影响,所以在开展的过程中,经常会出现一些抗阻继电器测量故障,导致测量的结果要明显超过实际值,影响了保护的灵敏度,同时也导致保护范围不断缩小,这种情况在孤岛模式下表现尤为明显。目前电网储能、电网分布式电源以及各种并网、离网运行模式,都会影响到系统线路的正常运行,导致系统线路产生变化,进而导致导纳继电器非正常运作,也从侧面提升了微电网保护的难度。针对上文中提到的各种问题,可以率先考虑串联电抗器,将串联电抗器安置到分布式电源上,限制分布式电源的电流,减少分布式电源短路电流量,以此来保证原有保护之间可以相互协调。在电网正常运行的状态下,负荷电流相对比较小,所以电抗器并不会有大电压降,所以也不会损失电网整体电压质量。如果系统出现短路故障,电抗器可以将短路的电流设定到限制值以下。因为电抗器具有高阻抗值特点,所以如果线路出现短路故障,分布式电源提供出的短路电流会明显降低,可以帮助熄灭故障点电弧,保证重合闸正常运行。从不同短路模式下的故障电流研究、接入低压配电网短路电流计算、电网运行对传统配电保护产生的影响、分布式能源起到的作用四个方面,论述了相关问题,希望可以为日后工作提供参考。

结语:分布式电源是实现当前清洁能源接入电网的主要手段,为了避免分布式电源在使用过程中对当前的电力微网结构造成破坏,在建设中可以通过智能控制技术对电网结构进行保护,提升电网的运行质量和安全性酶,推动国家电网的建设。多种分布式电源的并入电网影响了电网的稳定运行,当前的配电网络并不适应分布式接入形式。为了解决当前存在的问题,在电网建设中应用微网技术,建设智能配电网是必要的。

参考文献:

[1]王建,李兴源,邱晓燕.含有分布式发电装置的电力系统研究综述.电力系统自动化,2005,29(24):90-97.

[2]肖世杰.构建中国智能电网技术思考.电力系统自动化,2009,33(9):1-4.

[3]王成山,王守相.分布式发电供能系统若干问题研究.电力系统自动化,2008,32(20):1-4.

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