滕飞
摘 要：微电网是一种区别于传统大电网的电力网络系统结构，其在实际的应用中具有较高的独立性，可以与电网共同运行或是独立运行，是一种具有自我控制及独立供电的电网结构。目前微电网的应用越来越广泛，为了保证其在实际中可以持续、稳定、安全的进行运行、供电，必须要对其进行继电保护。为此以下从多方面探讨了对于微电网主要应用的继电保护模式，并深入分析其中存在的问题，以此来进一步了解微电网继电保护模式的特点。
关键词：微电网；继电保护；模式；问题
中图分类号：TM727 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）20-0181-02
目前对于电网供电的需求逐渐向着灵活化、高效化的方向发展，这也决定了传统的电网供电模式需要投入更多的成本来进行供电活动，在此背景下出现了分布式发电技术，而在分布式发电中需要面对配电网负荷的问题，在此条件下微电网的应用很好的改善了过于复杂的配电接入问题。同时微电网作为一种独立的电力网络系统，其在实际的应用中具有一定的复杂性及系统性的特点，因此对于其继电保护也同样具有一定的难点，以下对此进行了简单的分析。
1 微电网特征
1.1 定义
微电网的最主要特征就是可以在电力系统中进行独立发电，其所覆盖的面积较小但发电较为灵活，同样其可以在实际中并联法多种设备，其具有可控、高效等特点，满足大型电网无法进行的供电要求。如图1所示，微电网的基本结构。
1.2 特點
根据其使用特点可以对其从以下方面进行总结。（1）微电网具有分布式发电特点的同时可以进行独立控制供电；（2）在改善过多电源接入配电网所带来的压力的同时不会改变配电网系统的状态；（3）微电网电源使用限制较少，可以根据需要进行调整；（4）其可以利用分布式设备的特点进行电能的弹性分配，进而保证供电质量的提高；（5）微电网所应用的设备多样，可以在供电过程中保证其供电的可靠性，并且在主电网发生故障时可以应用储能进行供电，不受其影响。
2 微电网继电保护中需要注意的事项
由于微电网在时间中有孤岛运行及并网运行两种模式，因此需要根据实际的情况来考虑继电保护模式的需要，以下则指出在微电网继电保护模式的选择上需要注意的内容。
2.1 双向电流
由于在应用中微电网改变了以往存在的单线电流配送的形式，使电网输电辐射网络因电源大量接入而出现双线电流的情况，因此短路问题也出现更为复杂的现象，可以将其称为双向短路。
2.2 运行模式
在微电网中其短路电流的情况受不同的运行模式影响展现出的情况也有一定的区别，其中并网运行的过程中其发生短路现象主要是由主电力系统与微电网自身电源共同产生短路电流，而孤岛运行的微电网则是由其自身产生短路电流，因此在选择继电保护模式时应将此部分差异考虑进去。
2.3 分布式电源
在微电网中应用的分布式电源受其接口等因素的影响在实际中所产生的短路问题也有一定的区别，其电流差异产生了不同的短路特征，因此在继电保护中需要依据分布式电源的型号作为其模式选择的条件之一。
2.4 故障切除
在微电网孤立运行的过程中需要考虑到其发电机组功率的问题，如果在微电网独立运行的过程中出现短路问题必须要保证继电保护可以迅速的做出反应，切断故障与电网之间的联系，避免因故障问题而造成供电系统出现严重的电压失常等问题，影响整个供电系统的稳定性。
3 微电网继电保护模式
3.1 微电网的系统级保护
此种继电保护模式主要针对的是在并网发电的过程中主电网出现故障问题，从而使微电网不受其影响或是在最大限度上降低其产生的影响，其主要是通过继电保护装置的应用使微电网在主电力系统出现问题时可以立刻脱离公共电网并切换为独立运行。在系统级继电保护模式中需要注意对微电网与主电网的连接端口进行保护，主要方式是通过继电保护装置来测定端口流通的电流、电压等，根据参数标准来判断其是否处于正常数值，一旦出现偏差则表明主电网产生的电能出现问题，需要及时开启继电保护，降低主电网产生的影响。
3.2 微电网的单元级保护
可以处理微电网内部出现的所有故障；微电网进入孤网运行之后，保证微电网顺利地过渡到稳定的运行状态。基于电流序分量的保护方法、DG出口电压abc-dq0变换法和谐波畸变法。三种方法各有不同，需根据实际情况来进行选择。
以下介绍一种DG出口电压abc—dq0变换实现微电网保护的方法。对于不同的故障情况，三相电压的dq分量具有不同的特征，以此实现各种类型接地故障的判别。首先获取三相机端电压，通过abc—dq0变换矩阵得到Vds和Vqs，如式（1）。
公式（1）
再用公式（2）将静止坐标轴上的Vds、Vqs投影到同步旋转的坐标轴上。
公式（2）
令Vdrf=Vqrf-Vqr，Vqrf为一个给定门槛值。则不同Vdrf的输出对应了微电网不同的故障情况：微电网正常运行时，Vdrf的值为0；三相短路故障发生时，Vdrf输出为稳定的直流信号；相间故障Vdrf为一个直流和震荡的交流信号的叠加；单相接地故障时，Vdrf为一个从0到一个极大值的震荡输出。这些震荡信号的频率都为电网额定频率的两倍。通过Vdrf的不同输出信号可以实现各种接地故障的检测，隔离故障区域，保护微电网安全、稳定运行。
4 微电网继电保护的发展方向
在微电网继电保护模式上其各项内容仍然有一定的完善及进步空间，其存在的问题仍然需要不断的研究及解决，对此必须要从多层次进行全面的分析，之后进行深入的研究及改善，以下笔者则依据自身的经验提出了几点可以进行的参考意见。
首先，对于继电保护模式的研究应与微电网控制内容进行结合，对其控制理论与继电保护存在的特点进行深入的分析，寻找其存在的共通点，从而进行短路故障问题的控制；其次，着重研究微电网的通信功能，避免在继电保护模式启动的过程中造成微电网各个单元之间的联系出现中断的情况，使单元运行及联系可以正常进行；最后，单元级继电保护模式在应用中应避免其出现只服务于孤岛式微电网运行的情况，要保证其可以在实际的继电保护中符合并网与孤网两种模式。
5 结语
目前在微电网的继电保护上的研究尚处于发展阶段，其许多研究理论并不是非常完善，微电网作为未来电力系统的发展形式之一，对其继电保护模式的研究具有一定的价值。根据上文所述，在对微电网继电保护模式的研究及开发中需要综合多方面的条件因素进行考虑。还需在实践中不断的总结及积累经验，从而保证微电网在实际的电网建设中可以发挥出更大的作用。
参考文献
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