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当故障点靠近线路首端, 出现微电源先于线路保护动作脱网的情况时, 为顺利实现故障重构, 和微电源接在同一母线上的各出线断路器操作机构均要求带失压脱扣的功能, 且这些出线保护要能够在微电源脱网前检测到故障电流并闭锁该断路器的合闸回路。
(2) 对微电源分多(两)处接入的微电网, 将线路断路器跳开后不会造成微电源解列的线路定义为“单侧电源供电线路”, 反之定义为“双侧电源供电线路”。
“单侧电源供电线路”的保护配置与实现方法同(1)。
“双侧电源供电线路” 在无T接的情况下, 线路保护可选用现有文献提出的“基于电流相角突变量方向的有源配电网保护”。由于比较的是电流流向, 该保护特别适用于由多个等容量逆变器输出型小容量微电源构成的微电网中的线路主保护。双侧电源供电线路发生短路故障时, 即便保护正确动作隔离故障, 也必然会打破其中微电源与负荷的平衡关系, 使得部分微电源因失稳而退出运行, 进而造成微电网无法继续运行。为了减少此类情况, 需要在保护装置中加入类似于一次重合闸的动作逻辑, 尽快将已脱网的微电源重新投入运行。同时, 要将保护动作结果以及微电源运行状态引入到微电网运行控制装置中, 探讨实时故障重构的方法。
对于规模较小的微电网也可探讨不设置线路保护的方法。在线路开关处装设具有通信功能的检测装置, 当微电网发生故障时, 用微电源的过流保护无选择隔离故障, 再用人工干预的方式准确隔离故障, 最后通过故障重构的方法恢复运行。
(3) 主动配电网模式下微电网内部线路保护要具备两方面的功能:一是满足正常运行方式(是配电网的一部分)下出现故障时的配电网保护功能; 二是满足非正常运行方式(故障重构形成的“微电网”)下出现故障时的微电网保护功能。虽然两种运行方式下短路电流差值很大, 主保护仍可采用基于相邻信息交互定位故障的保护原理, 后备保护亦采用取就地信息的过流保护原理。
若微电源并入主网运行, 当微电网内部区域发生故障时, 主网系统提供的短路电流远大于微电源提供的短路电流。充分利用这一特点, 对微电源分开接入的微电网, 其相邻保护的交互信息可为所测的短路电流幅值, 此时保护动作的判据为“仅有一侧短路电流大于等于主网系统在最小运行方式下该线路末端两相短路电流”。微电源处于微电网运行时, 保护配置与实现方法同(1)和(2)。
主动配电网模式下微电网也会在线路发生短路时或保护动作后出现微电源脱网、解列等问题, 解决方案同上, 不再赘述。
4结语
①微电网形成方式决定了微电网内部短路电流幅值、相位等特性取决于微电源;
②微电网保护所面临的特殊性问题主要为:短路电流小以及微电源工作的不确定性带来的可靠性差、选择性差以及灵敏度低; 即便保护正确动作, 微电网也极有可能瓦解。
③可采用基于相邻信息交互判别故障原理的微机保护作为微电网主保护, 按微电源集中于一处接入和微电源分开接入的情况选择保护原理。
④将微电网的保护与故障重构统筹考虑, 以最大限度利用微电源作为故障后的处置目标。
目前有关微电网的研究以及微电网工程应用均处于起始阶段, 今后在微电网保护方面仍会出现新的有待不断解决的问题。
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