能源与环境问题已经的成为当今社会越来越突出的一个问题。如何最大效率地利用风能、太阳能等可再生能源,从而实现人类社会与自然环境的长期可持续发展,已成为电力行业发展的亟需解决的问题。微网作为一种小型的区域性电力系统,为解决能源与环境问题提供了一种有效的途径。
　　有别于传统的配电网,微网汇集了分布式电源(DG)、储能系统、负荷和控制装置,其网络结构也不再是单一形式电源、放射状,结构的改变也影响了微网中潮流分布和短路电流分布,这又给微网的继电保护带来了很多困难,传统配电网的继电保护将不再适用,所以,微网的保护策略的研究具有很重大的意义。
　　本文首先介绍微网研究的背景和意义,国内外微网的研究现状,国内外微网保护的研究现状,微网的基本结构及其特点。然后基于PSCAD/EMTDC仿真软件,建立微网中的各种元件的模型,包括分布式电源的建模、输电线路的建模、负荷的建模及配电网主系统的建模,并分析经逆变器接口微电源的故障特征。
　　微网的基本运行方式包括并网运行、孤岛运行和两种运行方式的过渡过程。为保证供电可靠性,微网在孤岛运行时,微网内通过调节发电机的输出与负载匹配,用负荷管理和投切负荷等方法,来保持发电机和负载的功率平衡。若负荷大于微源的容量,则需要断开一些负荷,但这样影响了供电可靠性。在此,本文将手拉手开关的概念引入微网中,形成手拉手微网,即通过在两个相邻的微网之间增加一个手拉手开关,在微网无法持续孤岛运行时,合上手拉手开关,持续给负荷供电。
　　在保护方面,本文首先对傅里叶算法进行改进。然后通过对现有的微网保护方案的研究,本文采用了两层次的微网保护策略:第一层基于本线路信息的主保护,采用电流差动保护来保护微网中的馈线,并网和孤岛时采用统一的保护方案;第二层作为第一层保护的后备保护,本文对基于全局信息的故障定位矩阵算法进行改进,改进后的算法不仅可以保护微网中的母线,还可以保护微网中的馈线及末端线路,并网和孤岛时采用统一的保护方案。
　　在本文的最后,对研究工作进行了全面的总结和进一步的展望。