[发明专利]单元电网保护装置、大电网以及控制单元电网保护装置的方法

说明书

本发明提供了一种包括分布式电源的单元电网的单元电网保护装置，包括该单元电网保护装置的大电网，以及控制单元电网保护装置的方法，其中该单元电网通过所述单元电网保护装置与一个总线连接，以及其中一个主网通过一个主网保护装置与所述总线连接，其中所述单元电网保护装置包括：一个信号单元，其检测并发送通过所述单元电网保护装置的电流信息，其中所述电流信息包括该电流的大小和方向；一个控制单元，其基于接收的电流信息判断是否发出脱扣信号；一个执行机构，其在接收到所述脱扣信号时，执行所述单元电网保护装置的脱扣操作。

技术领域

本发明涉及一种设有分布式能源的电压，以及在该电网中连接主网与单元电网的自主式保护装置。

背景技术

微电网(micro-grid)可以包括多个单元电网(nano grid)，其中每个单元电网由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。其中单元电网(nano grid)一般指功率水平小于100kW带分布式能源的电网网络。单元电网通常在与常规的主网网或者商业电网并网(例如20KV/400V的商业电网)的并网模式(grid-connected mode)或与主网断开的孤岛模式(island mode)状态下工作。单元电网内部通常包括多个并联支路，其中每个支路都设有保护装置，其通常包括微型断路器(MCB)。当单元电网在并网模式下工作时，其内部的保护装置通常都能够满足需求。

图1示出了一种通常的不设有分布式电源的典型的单元电网与主网连接的示意图。在图1中示出的单元电网1包括并联的n条支路(在图中未完全示出)。其中每条支路上均设有负载和一个微型断路器MCB作为保护装置。当然，在某些情况下，也可以只在部分的支路上设置保护装置。当单元电网1通过一个单元电网保护装置与主网在并网模式下运行时，例如当支路30的F2处出现故障时，支路30的保护装置33应该首先脱扣。当与该单元电网1并联接入主网200的一条电路300中的F3处出现故障时，该电路上的保护装置PD9先跳闸或者脱扣。而当该电路300中的F1处出现故障时，则应该由主网保护装置PD7首先跳闸或者脱扣。在没有设置分布式电源的单元电网的情况下，通过单元电网保护装置PD4的电流都是由主网200流向单元电网1的方向的，因为各个位置的保护装置都能够按需正常脱扣或者跳闸，这些需求都可以满足。保护装置可以是微型断路器、能够在远程控制进行复位的微型断路器等。

图2则示出了在单元电网中设有分布式电源的情况。如图2所示，该电网包括至少一个第一单元电网1和一个电路3或者在该实施例中以一个第二单元电网2的形式存在。其中，该第一单元电网1和第二单元电网2中据设有分布式电源(Distributed Resource,DR)，例如光伏(PV)或者储能装置，例如蓄电池等。第一单元电网1与第二单元电网2分别接入一个商业电网200或者说主网200，其中第一单元电网1与一个第一单元电网保护装置PD41串联形成第一单元电网支路；其中第二单元电网2与一个第二单元电网保护装置PD42串联串联形成第一单元电网支路。第一单元电网支路与第二单元电网支路并联，随后在于一个主网保护装置PD7串联从而与主网200连接。在设有包括分布式电源的单元电网的大网中，流经各个单元电网保护装置的电流方向可能是从单元电网向主网200流动或者从主网200向单元电网流动。当F1处出现故障电流时，主网保护装置PD7和各个单元电网保护装置PD4都应该首先脱扣或跳闸。但是例如在单元电网1、2以及电路3向主网200供电的情况下，F1处的电流大小包括单元电网中的分布式电源的电流贡献，因此实际上主网保护装置PD7所能测到的电流大小不足以触发主网保护装置PD7的保护，而造成主网保护装置PD7发生所谓的“盲区保护”。这在设有多个带分布式电源的单元电路中尤为严重。这在现有技术中还无法满足。

发明内容

本发明首先提供一种包括分布式电源的单元电网的单元电网保护装置，其中该单元电网通过所述单元电网保护装置与一个总线连接，以及其中一个主网通过一个主网保护装置与所述总线连接，从而能够形成一个大电网，其中所述单元电网保护装置包括：

一个信号单元，其检测并发送通过所述单元电网保护装置的电流信息，其中所述电流信息包括该电流的大小和方向；