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浅谈交直流混淆微电网中的安全性

泉源:浙江巨磁 作者:杨涛 阅读:1244

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跟着分布式发电和储能的大量运用和直流负荷的快速增长,使得直流配电愈来愈受存眷。直流配电体系将会成为将来配电手艺的一个重要组成局部。2017年8月26日,国度863课题“高密度分布式能源接入直流混淆微电网关键技术”树模工程正在浙江上虞投入运转,实现海内初次交直流混淆微电网用户侧运转,工程革新或接入分布式光伏总容量1.4MW,2套5kW风力发电体系,1套250kW/800kWh铅酸电池储能体系,1套交直流微电网功率变更取网架体系,体系内交换最


跟着分布式发电和储能的大量运用和直流负荷的快速增长,使得直流配电愈来愈受存眷。直流配电体系将会成为将来配电手艺的一个重要组成局部。2017年8月26日,国度863课题“高密度分布式能源接入直流混淆微电网关键技术”树模工程正在浙江上虞投入运转,实现海内初次交直流混淆微电网用户侧运转,工程革新或接入分布式光伏总容量1.4MW,2套5kW风力发电体系,1套250kW/800kWh铅酸储能体系,1套交直流微电网功率变更取网架体系,体系内交换最高负荷约1.2MW,直流最高负荷约0.9MW。下图为该工程拓扑图。


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能够看到,该工程接纳单层直流母线构造,约0.85MWp光伏体系经由过程DC/DC变流装配接入微电网直流母线,1.0MWp光伏接入微电网交换母线,约800kWh铅酸电池组保持直流母线电压稳固,包管微电网离网稳固运转。交换母线和直流母线之间接纳双向AC/DC换流器衔接,直流母线经由过程DC/DC变流器变更电压给电动汽车充电桩、LED照明、厂房装备等直流负荷停止供电。该树模工程供应了高密度分布式能源接入的新模式,为光伏、风电等新能源平安稳固接入大电网扫清了手艺停滞,正在海内初次实现交直流混淆微电网用户侧的商业化运营,能知足以后电力用户多样化性的需求。


新的手艺随之带来的是新的用电安全问题,直流配电体系中应用了大量的电力变更装备,电力情况越发庞大,明显正在本来交换配电体系中广泛运用的高压珍爱电器没法继承相沿,以配电体系中的接地毛病珍爱为例,关于接纳TN、TT、IT接地体式格局的交换配电体系,一样平常接纳盈余电流珍爱。传统电子式AC型盈余电流珍爱器应用整序互感器检测泄电,整序互感器根据法拉第电磁感应电流,磁通量转变发生感应电流,仅能对交换身分的盈余电流停止珍爱。


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取交换配电体系一样,直流配电体系的接地情势也分为TN、TT、IT,因为直流用电装备对供电要求有可能是背电源或正电源,因而配电体系中有两条的两线制或增添一条中央导线(M线)的三线配电造。下图3为配电体系常用的TT、IT接地情势的体系简图。


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        针对接纳电源端接天的TT、TN接地情势的直流配电体系的接地毛病防护,运用盈余电流珍爱仍然是最好的体式格局,对此IEC公布了 IEC TS 63053:2017《General requirements for residual current protective devices for DC systems》。该直流盈余电流保护装置(DC-RCD)标准规定设定珍爱阈值最小20mA,最大1A。


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正在交直流混淆电网中直流负载侧,明显一般AC型盈余电流珍爱器没法完成珍爱,需求运用DC-RCD停止直流泄电珍爱,但是现在直流泄电珍爱借并未推行和市场化,海内也还没有相干尺度。实际上,正在交直流混淆微电网中,泄电身分黑白常庞大的,我们来看下ABB关于交直流混淆微电网中交换侧接地毛病的仿真模子。


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能够看到,若是交换负载发作绝缘破坏,发生的盈余电流不唯一交换身分,另有直流身分,若是根据惯性头脑仍然运用AC型泄电珍爱器正在交换负载端停止泄电珍爱明显是不可的,不只没法检测直流泄电,以至叠加的直流泄电会致使检测磁芯预先磁化,致使脱扣值增大,损坏盈余电流珍爱器的原有的珍爱功用!


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       针对盈余电流身分庞大的盈余电流珍爱器,需求运用Type B型盈余电流珍爱器,对应IEC尺度为IEC62423:2009《Type F and type B residual current operated circuit-breakers with and without integral overcurrent protection for household and similar uses》,对应海内尺度为GB22794:2008《家用和相似用处的不带和带过电流珍爱的B型盈余电流行动断路器》


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B型盈余电流珍爱器不只可以或许对交换盈余电流、脉动直流盈余电流停止珍爱,另外,借能对1000Hz及以下的正弦交换盈余电流、交换盈余电流叠加腻滑直流盈余电流、脉动直流盈余电流叠加腻滑盈余电流、两相或多相整流发生的脉动直流盈余电流、腻滑直流盈余电流确保脱扣,可以或许非常好的运用正在交直流混淆微电网中。


Magtron基于iFluxgate手艺的SoC芯片整体计划,为B型泄电珍爱停止了数字化集成,为RCCB从传统的AC型/A型背B型的手艺晋级,供应了一套下性价比的B型泄电解决方案,为充电装备的用电平安供应了更好的保障。


【参考文献】


[1] GB 22794-2008 家用和相似用处的不带和带过电流珍爱的B型盈余电流行动断路器(B型RCCB和B型RCBO)


[2]胡宏宇.高压直流配电体系综合珍爱取产物尺度剖析.修建电气.


[3]ABB.Faults in LVDC microgrids with front-end converters.


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