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2 微电网保护的配置分析
假设某微电网结构如图4所示。其中DG1的额定容量为600kVA,DG2的额定容量为400kVA,DG3、DG4和DG5的额定容量为50kVA,系统电流最大输出值为额定容量的1.2倍,计算得出其分别为1.03kA以及0.69kA。
图4 微电网系统集中式保护方案
对系统电子断路器的额定电流选择为按照系统最高负荷电流的1.2倍。瞬间过载动作电流选择电子断路器的2倍及以上电流,1#断路器处虽然额定电流只有25A,但根据经验系统中的尖峰电流经常超过几十安培,为防止扰动造成开关误动作,瞬断电流取100A。
如表1所示。其故障动作时间选择40ms,长时间过载电流根据线路最大负荷适当增加即可,8#和9#电子断路器的动作时间设定为5S,剩余电子断路器的动作时间为4S。智能保护设备的保护动作电流值和时间设定如表2所示。
这些保护动作时间都是针对微电网网络断线时的本地保护动作时间。而在系统通讯正常时,系统和根据对保护装置的上传信息的分析结果,进行有针对性的切除,主保护的动作时间缩短为0.07S后备保护动作时间缩短为0.1S。
表1 系统电子断路器参数配置表
表2 保护动作时间设定
(2)系统故障保护动作。
对在CCB9和MPD2之间的线路出现两相接地故障的情况进行研究。
1)过渡电阻设定为0.2欧姆,系统负荷达到最大,系统保护动作情况如下表所示。
表3 保护设备动作情况
2)过度电阻设置为2欧姆,系统负荷达到最大,系统保护做情况如下表所示。
表4 保护设备动作情况
同时,我们对系统负荷处于最小时的情况也进行了实验,保护设备均能可靠动作,即使在CCB9在一些故障情况下不能动作时,MPD1和MPD2可以很好的对线路进行保护。
此外,微电网潮流的不稳定运行的方式是多样的,我们通过对系统电源电压和频率,对系统的电源质量保护进行了验证,通过调整负载情况,对系统的过负荷情况进行了验证,都取得了比较理想的保护效果。
3 结论
随着新能源和智能电网的建设,分布式电源结构在配电网络中越来越普及。本文针对微电网结构的特点,构建了微电网集中保护控制平台,并对微电网保护设备的配置进行了介绍。
为应对集中控制功能丧失的问题,对微电网的本地保护进行了设置。并通过实验对微电网保护系统进行了检验,获得了较为理想的效果。
(作者:张磊 王跃强 陈国恩)
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