[发明专利]一种基于正反方向阻抗继电保护的交流微电网

说明书

本发明公开了一种基于正反向阻抗继电保护的交流微电网，其特征是该系统引入基于正反向阻抗继电保护控制系统、能量管理系统（气象数据采集系统和视频监控工作站）进行交流微电网的调控，以分布式电源作为能源，采用多能互补，通过光伏发电或风机发电，以及柴油机发电的补充，科学合理地向外输出具有额定容量的一种微型供电系统，其控制原理图见摘要附图1。通过构建这种基于正反向阻抗继电保护的交流微电网，既增加了微电网的供电可靠性，有效解决了新能源可利用地区的供电问题，又能够尽可能的减少投资和运行成本，降低有害气体的产生，是国内一种新能源可利用地区科学合理的有效供电模式。

技术领域

本发明涉及一种基于正反方向阻抗继电保护的交流微电网，属于电力行业技术领域。

背景技术

在国内，微电网方面的研究起步较晚，与世界其他发达国家相比还处于落后状态。大电网未覆盖地区一般采用柴油发电方式，实行独立区域内供电，这种供电方式有很多缺点，比如：供电可靠性差、供电成本较高、发电噪声大，同时产生大量有害气体，污染地区环境。

现有的微电网形式有交流微电网、直流微电网和交直流混合微电网。这种基于正反方向阻抗继电保护的交流微电网是对新能源可利用地区供电的一种有益补充。

发明内容

本发明公开了一种基于正反向阻抗继电保护的交流微电网，其特征是该系统引入基于正反向阻抗继电保护控制系统、能量管理系统（气象数据采集系统和视频监控工作站）进行交流微电网的调控，以分布式电源作为能源，采用多能互补，通过光伏发电或风机发电，以及柴油机发电的补充，科学合理地向外输出具有额定容量的一种微型供电系统。

这种基于正反向阻抗继电保护的交流微电网是在引入基于正反向阻抗继电保护控制系统、能量管理系统（气象数据采集系统和视频监控工作站）进行交流微电网调控的基础上，利用风能和太阳能在时间分布上的互补性，合理配置风、光的发电比例，在风光互补形式基础上，添加柴油机以稳定出力，实现向这种基于正反向阻抗继电保护的交流微电网之外供电的目的。

通过构建这种基于正反向阻抗继电保护的交流微电网，既增加了微电网的供电可靠性，有效解决了新能源可利用地区的供电问题，又能够尽可能的减少投资和运行成本，降低有害气体的产生，是国内一种新能源可利用地区科学合理的有效供电模式。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案过程来实现的：

本发明是一种基于正反向阻抗继电保护的交流微电网。如附图1和附图2所示，提出了一种基于正反向阻抗继电保护的交流微电网。该系统是在引入基于正反向阻抗继电保护控制系统、能量管理系统（气象数据采集系统和视频监控工作站）进行交流微电网调控的基础上，利用风能和太阳能在时间分布上的互补性，合理配置风、光的发电比例，在风光互补形式基础上，添加柴油机以稳定出力。该系统是利用这种基于正反向阻抗继电保护的交流微电网向外供电。其技术方案实现过程如下：

1. 这种基于正反向阻抗继电保护的交流微电网，首先是利用气象数据采集系统根据当天的风力和晴空指数等气象参数，进行数据采集；然后系统的监控系统（视频监控工作站、智能能量管理系统）根据风能和太阳能在时间分布上的互补性，合理配置风、光的发电比例进行发电；接下来当系统的监控系统（视频监控工作站、智能能量管理系统）在光伏发电和风机发电发力均不足时给柴油发电系统发出指令，柴油发电系统对外发电，系统继续正常运行。

2. 当系统出现故障时，基于正反向阻抗继电保护的控制系统加以排除，使得系统恢复正常运行。基于正反向阻抗继电保护的原理可以描述如下:

1）基于正反向阻抗继电保护的交流微电网，在有DG的馈线单元配置正、反方向的两种方向阻抗继电器构成距离保护，正方向阻抗继电器无延时出口，用于保护出线故障，反方向阻抗继电器延时0.5s出口，用于保护上一级母线故障。无DG的馈线单元（即负荷出线），配置正方向阻抗继电器构成距离保护，正方向阻抗继电器无延时出口，用于保护出线故障。

2）这种基于正反向阻抗继电保护的距离保护配置，在微电网并网及离网运行时都投入运行，都能发挥保护效能，并且是微电网在离网运行（公共连接点断开）时唯一的保护，在微电网并网运行时也是微电网系统能跳开断路器的保护。