微网是一种由负荷和微电源组成的系统,可同时提供电能和热量。微网内部的电源主要由电力电子器件负责能量转换,并提供必要的控制方式。微网有并网和孤网两种运行模式。并网运行时,图1中公共连接点PCC闭合,将微网系统与外部大电网相连,此时微网的电压和频率由大电网控制;孤网运行时,公共连接点PCC断开,整个系统孤立于外部大电网,只通过系统内的电源和负载维持系统的稳态运行。
小水电是一种较为常见的微电源,容量在25MW及以下,分布广泛、灵活。但是,与其他微源相比,小水电一般与输电线路直接相连而不通过电力电子设备。另外,小水电在大部分情况下与配电网并联运行,少数情况下孤网运行以满足当地的电力需求。当小水电并网运行时可能导致微网内潮流双向流动,传统配电网保护可能会出现保护选择性紊乱和重合闸动作失败2种结果。所以,传统的保护已不再适合双端电源下的故障判断和启动。
为适应小水电的应用环境,工程技术上通常通过常规的纵差动保护和反时限过电流保护技术,构建小水电微网的保护块,并利用PSCAD/EMTDC软件进行小水电并网运行的稳态和暂态仿真,验证该保护策略及相应模块的有效性。