【摘 要】本文以分布式電源接入為研究對(duì)象,著眼于變電站繼電保護(hù)實(shí)際情況,從分布式電源接入對(duì)系統(tǒng)進(jìn)線重合閘的影響及其應(yīng)對(duì)措施分析以及分布式電源接入對(duì)變電站距離保護(hù)的影響及其應(yīng)對(duì)措施分析這兩個(gè)方面入手,圍繞分布式電源接入對(duì)變電站繼電保護(hù)影響這一中心問題展開了較為詳細(xì)的分析與闡述,希望能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)研究與實(shí)踐工作的開展提供一定的參考與幫助。
【關(guān)鍵詞】分布式電源;接入;變電站;繼電保護(hù);影響;應(yīng)對(duì)措施;分析
何謂分布式電源呢?簡(jiǎn)單來說,分布式電源(Distributed Generation)主要是指電壓等級(jí)在35kV單位以下且不直接與集中輸電系統(tǒng)進(jìn)行連接的電源,主要包括儲(chǔ)能裝置以及發(fā)電設(shè)備這兩個(gè)方面。在實(shí)踐研究過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn),分布式電源在接入配電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)后將直接對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)潮流分布、運(yùn)行規(guī)劃、電能質(zhì)量以及繼電保護(hù)產(chǎn)生極為深遠(yuǎn)的影響。特別是對(duì)于變電站繼電保護(hù)而言,受到配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化因素影響,潮流屬性的變化勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致整個(gè)配電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行機(jī)理及相關(guān)保護(hù)定值出現(xiàn)較為明顯的改變,最終演變成為變電站繼電保護(hù)的深刻變化。本文試針對(duì)以上問題作詳細(xì)分析與說明。
一、分布式電源接入對(duì)系統(tǒng)進(jìn)線重合閘的影響及其應(yīng)對(duì)措施分析
(一)分布式電源接入對(duì)系統(tǒng)進(jìn)線重合閘的影響分析:對(duì)于傳統(tǒng)意義上一單端電源敷設(shè)方式運(yùn)行的配電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中,對(duì)于瞬時(shí)性故障線路供電的迅速恢復(fù)往往依托于三相一次自動(dòng)重合閘的方式予以實(shí)現(xiàn)。從實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)的角度上來說,配電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)變電站接入狀態(tài)下單側(cè)電源線路在正常運(yùn)行狀態(tài)下所涉及到的自動(dòng)重合閘動(dòng)作時(shí)限一般控制在0.5s~1.0s范圍之內(nèi)。然而在分布式電源接入配電網(wǎng)系統(tǒng)的背景作用之下,對(duì)于變電站而言,若上述瞬時(shí)性故障問題出現(xiàn)在整個(gè)系統(tǒng)的電源進(jìn)線位置,分布式電源接入與變電站運(yùn)行的連接勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致重合閘裝置在進(jìn)線自動(dòng)重合閘動(dòng)作的過程當(dāng)中呈現(xiàn)出較為明顯的非同期問題,這對(duì)于分布式電源自身以及整個(gè)變電站繼電保護(hù)正常運(yùn)行而言均是極為不利的。以分布式電源機(jī)組借助于110kV電壓等級(jí)母線線路接入變電站系統(tǒng)為例,在分析分布式電源接入對(duì)系統(tǒng)進(jìn)線重合閘問題的影響過程當(dāng)中可按照如下思路進(jìn)行分析與研究:假定在分布式電源接入模式作用之下,變電站運(yùn)行系統(tǒng)電源進(jìn)線端位置出現(xiàn)上述瞬時(shí)性故障問題,則該故障發(fā)生點(diǎn)最為鄰近的保護(hù)動(dòng)作會(huì)針對(duì)故障線路進(jìn)行切除,這也就使得系統(tǒng)電源與變電站運(yùn)行系統(tǒng)呈現(xiàn)出解列關(guān)系。由于分布式電源機(jī)組在此狀態(tài)下仍然與變電站運(yùn)行系統(tǒng)相連接,這也就使得與之相對(duì)應(yīng)位置的斷路器裝置重合閘無法進(jìn)行無壓重合。更為關(guān)鍵的一點(diǎn)在于:在此種狀態(tài)作用之下,整個(gè)分布式電源運(yùn)行機(jī)組容量參數(shù)明顯低于變電站運(yùn)行系統(tǒng)負(fù)荷容量,在缺乏變電站運(yùn)行系統(tǒng)電源支撐作用力的情況下,整個(gè)分布式電源機(jī)組的穩(wěn)定性無法得到有效保障。從電壓差幅值的角度上來說,變電站運(yùn)行系統(tǒng)電源與分布式電源運(yùn)行機(jī)組在此狀態(tài)下所產(chǎn)生的電壓差幅值明顯高于準(zhǔn)同期合閘對(duì)于電壓差幅值的要求,進(jìn)而無法實(shí)現(xiàn)重合閘執(zhí)行自動(dòng)重合閘動(dòng)作過程中的同期重合目的。與此同時(shí),若相關(guān)工作人員采取在斷路器位置進(jìn)行強(qiáng)制性手動(dòng)重合的方式,整個(gè)變電站運(yùn)行系統(tǒng)電源相對(duì)于分布式電源機(jī)組而言同樣會(huì)出現(xiàn)非同期合閘問題,這對(duì)于整個(gè)變電站及配電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)的影響無疑是極其嚴(yán)重的。
(二)分布式電源接入對(duì)系統(tǒng)進(jìn)線重合閘影響的應(yīng)對(duì)措施分析:很明顯,在整個(gè)變電站運(yùn)行系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)下,系統(tǒng)過流開關(guān)裝置的正常功率方向?yàn)榫€路流向母線位置方向。在系統(tǒng)電源進(jìn)線位置出現(xiàn)上述瞬時(shí)性故障并知識(shí)系統(tǒng)電源進(jìn)線端側(cè)開關(guān)裝置出現(xiàn)跳閘動(dòng)作的情況下,流進(jìn)過流開關(guān)位置的功率方向表現(xiàn)為母線流向線路方向。通過以上分析,可采取在變電站運(yùn)行系統(tǒng)分布式電源進(jìn)線端開關(guān)裝置位置加裝功率方向控制元件的方式,將流經(jīng)過流開關(guān)裝置以及母線電壓的短路電路借助于TA/TV方式引入遠(yuǎn)程集控中心。借助于此種方式在開關(guān)裝置位置執(zhí)行自動(dòng)重合閘動(dòng)作的之前及時(shí)且有選擇性的進(jìn)行分布式電源運(yùn)行機(jī)組的切除作業(yè)。以上措施的實(shí)踐一方面解決了重合閘執(zhí)行自動(dòng)重合閘動(dòng)作的非同期問題,另一方面也有效延長(zhǎng)了分布式電源運(yùn)行機(jī)組的使用壽命與可靠性。
二、分布式電源接入對(duì)變電站距離保護(hù)的影響及其應(yīng)對(duì)措施分析
(一)分布式電源接入對(duì)變電站距離保護(hù)的影響分析:對(duì)于35kV及其以上電壓等級(jí)的復(fù)雜性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中,線路主保護(hù)方式一般以距離保護(hù)為主。而在分布式電源運(yùn)行機(jī)組借助于110kV單位電壓等級(jí)母線線路與變電站運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行接入處理的過程當(dāng)中,與之相對(duì)應(yīng)的針對(duì)故障線路所提供的短路電壓?jiǎn)挝粫r(shí)間增量極有可能導(dǎo)致變電站運(yùn)行系統(tǒng)原有距離保護(hù)定制參數(shù)受到一定程度的影響。在針對(duì)分布式電源接入對(duì)變電站距離保護(hù)影響進(jìn)行分析的過程當(dāng)中,可分按照故障發(fā)生位置的差異性對(duì)其進(jìn)行具體分析:首先,從瞬時(shí)性故障出現(xiàn)在運(yùn)行系統(tǒng)電源進(jìn)線段故障的情況下,因整個(gè)分布式電源運(yùn)行機(jī)組的快速性切除處理,其接入并不會(huì)對(duì)整個(gè)變電站運(yùn)行系統(tǒng)下既有的距離保護(hù)運(yùn)行產(chǎn)生影響;其次,從瞬時(shí)性故障出現(xiàn)在非系統(tǒng)電源進(jìn)線端位置的情況下,分布式電源運(yùn)行機(jī)組的正向助增電流對(duì)于變電站距離保護(hù)的影響體現(xiàn)在對(duì)保護(hù)范圍的縮小以及距離保護(hù)靈敏度這兩個(gè)方面,但并不會(huì)使變電站距離保護(hù)喪失既有選擇性。
(二)分布式電源接入對(duì)變電站距離保護(hù)影響的應(yīng)對(duì)措施分析:在分布式電源運(yùn)行機(jī)組失穩(wěn)并前向故障發(fā)生線路進(jìn)行正向助增電流電流的提供電流值高于分布式電源接入前整個(gè)變電站運(yùn)行系統(tǒng)前速斷保護(hù)整定值參數(shù)10%比例以上的情況下,可以判定整個(gè)分布式電源機(jī)組的接入會(huì)對(duì)變電站既有距離保護(hù)段的靈敏度產(chǎn)生顯著影響。在此狀態(tài)作用之下,為確保變電站運(yùn)行系統(tǒng)既有距離保護(hù)段靈敏度的穩(wěn)定發(fā)揮,應(yīng)當(dāng)針對(duì)整個(gè)分布式電源機(jī)組是否投入運(yùn)行問題進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),并在此基礎(chǔ)之上針對(duì)變電站運(yùn)行系統(tǒng)距離保護(hù)段采取經(jīng)由重新校驗(yàn)所獲取的保護(hù)定值參數(shù),以此確保變電站距離保護(hù)的有效性。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在研究分布式電源接入對(duì)變電站繼電保護(hù)影響的基礎(chǔ)之上探求相應(yīng)的改進(jìn)方案,已成為現(xiàn)階段確保整個(gè)變電站運(yùn)行質(zhì)量穩(wěn)定且可靠的過程中所涉及到的最為關(guān)鍵的問題之一??偠灾疚尼槍?duì)有關(guān)分布式電源接入對(duì)變電站繼電保護(hù)影響相關(guān)問題做出了簡(jiǎn)要分析與說明,希望能夠引起各方關(guān)注與重視。
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