微电网无微电源线路保护及其仿真

摘 要：本文主要从反时限过电流保护的特点出发，根据微电网在无微电源的情况下，深入研究了当系统出现过电流时的保护方案，并通过给非敏感负荷和单端电源线路设置反时限过电流保护进行模型的搭建与仿真，说明给微电网无为电源线路上配置反时限过电流保护可以保障线路的安全，并可以达到最佳性价比。

关键词：微电网；反时限过流保护；仿真

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.152

1 问题引入

对于采用微电网与大电网合理搭配的供电模式，带来的改善环境、保障供电、增加收益以及吸引民众共同参与电网建设等一系列良性效果受到了电力行业的普遍认同。但是目前国内外的电力行业对微电网保护技术普遍要求：保护方案无论在微电网处于并网还是孤岛状态都能可靠的动作；故障发生时可以准确判断并可靠动作。

2 保护措施

针对上述两方面基本要求，当故障发生时，采取适当合适的保护措施是必然要求。当系统中出现过电流时，针对不同情况可以采取不同的有效保护措施。当微电网中的一些敏感负荷由大电网和微电源共同保障供电，但是其线路上并没有微电源的存在时反时限过电流保护是不错的选择，它是指具有一种特殊性质的过电流保护，这种特性是指流过过电流保护继电器的电流越大的时候它的动作时间越短，流过这个过电流保护继电器电流越小的时候（超过了一定的门槛值），保护的时间长。

一般微电网中的一些敏感負荷都是由大电网和微电源共同保障供电的，但是其线路上也并没有微电源的存在，因此这类负荷的电流方向仍然是只有一个，不会出现反方向的电流流动，而微电源对这类线路上的负荷最大的影响，就是当该类线路发生故障时微电源从另外的线路给其输送短路电流，使得过电流保护出现误动作，因而，对这类无微电源的线路依旧采用和非敏感负荷线路相同的保护措施——反时限过电流保护，这样的做法不仅能达到系统的保护要求而且还最大限度的节约保护投资。

3 模型搭建及仿真

微电网无微电源线路保护仿真模型搭建如图1所示。图2、图3、图4、图5为微电网仿真结果图。

从图2、图3、图4、图5的微电网仿真图可以看出无微电源的敏感负荷线路上发生三相接地短路故障时，其线路上配置的反时限过电流，检测到故障电流，从而保护迅速的动作，断开BRK4，切除故障线路从而达到保护线路的目的。其他未发生故障的线路则继续正常的运作给负荷供电。从而实现了经济节能安全可靠运行。

图6为无微电源敏感负荷线路上的电压波形，从中可以看出在发生三相短路接地故障时，电压下降。

因此也有一些学者提出采用检测电压分量，根据距离故障点越近，故障电压越低的原则来判断故障，从而决定是否启动保护装置。

参考文献：

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[2]冯希科，邰能灵，宋凯.DG容量对配电网电流保护的影响及对策研究[J].电力系统保护与控制，2010：38（22）：156-160.

[3]李蕾帆.含微网配电系统的保护问题研究[D].四川：西华大学，2012

[4]胡学浩.分布式发电技术与微型电网[J].院士论坛一中国电力发展和技术创新，2008.

作者简介：田素娟（1982-），女，山东成武人，讲师，主要研究方向：控制工程。