微型电网运行及保护设计 design of microgrid operation model and coordinate protection.pdfVIP

TEGAOZHUAN I DI特稿专递 杨琦12，张建华1 (1．中国电力科学研究院，北京100192；2．华北电力大学，北京102206) J摘要：介绍了国内外微电网发展的现状，结合内蒙古大盛魁商业区示范性工程实例，提出了以燃气轮机为微电● 源的微型电网典型设计原则。并研究了微网系统的运行、控制和保护技术。以仿真实验为辅．制定了微电网控制 与保护策略，以保证三联供系统冷、热、电多能源的供给可靠性。仿真结果证明了该控制方式与保护策略的有效性。 关键词：燃气轮机；微型电网；协调保护；控制模式 中图分类号：TM727 文献标志码：A 文章编号：1673-7598(2011)01--0001-05 微型电网可以看作是一组负荷和微能源的集 O 引言 合。由于其大量电力电子器件的引入和储能元件的 接入，使微型电网不同于传统的配电网。本文结合 随着经济持续高速发展。世界各国面临的能源 IEEEl547标准，提出微电网运行及保护策略，并通 紧缺问题越来越突出．而传统的以火力发电为主的 过实例仿真分析验证其有效性。 供电结构义给环境带来巨大的压力。在众多方面科 学技术发展的推动下。全球能源开发研究的热点转 ．I 微型电网保护及运行的基本问题 向用户的分布式发电系统。目前．一些国家正在减少 和停止火电厂和核电站的建设．而采用风电、光伏等 美国劳伦斯伯克利国家实验室、美国电力科学 可再生能源或者天然气为燃料的微型(小型)燃气轮 院及欧洲、日本等围相继提出适合各自国情和电力 机等分布式发电，逐步替代目前在运行的大规模火 工业的微型电网概念。这些方案一致认为微型电网 电厂和核电站，从而大大提高了能源利用效率．减少 应该具有独立运行能力。能实现即插即用和无缝切 了环境污染Il-7]。 换的功能f41，具有中央管理单元，能够实现本地管理、 然而。分布式发电也面临着许多技术障碍和非 自治运行。 技术阻碍。在我国电力行业内存在不同程度的质疑。 1．1分布式电源自身特性要求 因为分布式电源供电系统往往处于电力系统管理的 在考虑微电网的保护、运行设计时，除了要满足传 边缘，它在并网时有可能造成电力系统不可控制、不 统继电保护可靠眭、安全陛、选择性和允分陛的要求 可调度的局面，会对电网运行和电力市场交易带来 外，由于分布式电源的自身特性。还有一些额外要求： 较大的冲击和影响。 (1)微型电网所接人的配电网，在分布式电源 IEEEDraftStandard 1547对分布式发电装置有发生故障和异常运行条件时，微网内负荷能受到保 严格的要求。但也限制了分布式发电的运行方式，使 护而不受其影响； 其优势和潜能受到削弱。这些研究和规定并没有解 (2)分布式电源和微型电网在并网运行时，所接 决分布式能源和可再生能源大规模并网问题。为了 入的上级电网发牛故障或运行异常时，微型电网能快 整合分布式发电的优势。发挥可再牛能源的潜力，削 速断开与上级电网的连接，受到保护而不受影响。 弱分布式发电对电网的冲击和负面影响．微型电网 1．2微型电网协调保护策略 的概念应运而生。 当微型电网在孤网运行或并网运行时，如何给 收稿日期：2010—12—11 学基金项目 作者简介：杨琦(198l一)，男。博士，工程师，研究方向为电力系统运行分析、