袁偉譯 張秋月 胡萍

摘 要：隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的重視程度越來(lái)越高，分布式發(fā)電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，分布式電源成為電力系統(tǒng)中的重要組成部分。當(dāng)配電網(wǎng)中加入了分布式電源之后，配電網(wǎng)內(nèi)部的各個(gè)線路以及母線的短路電流也會(huì)隨之變化，進(jìn)而會(huì)影響整個(gè)配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。因此，要分析分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)產(chǎn)生的影響，以及科學(xué)的評(píng)估這些影響，以此采取具有針對(duì)性的措施對(duì)維護(hù)分布式電源下配電網(wǎng)繼電保護(hù)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：分布式電源；配電網(wǎng)；繼電保護(hù)；影響和評(píng)估

分布式發(fā)電技術(shù)是在大力提倡可再生能源的開(kāi)發(fā)利用背景下發(fā)展起來(lái)的，當(dāng)分布式電源接入到配電網(wǎng)中，當(dāng)發(fā)生故障的時(shí)候會(huì)對(duì)故障點(diǎn)產(chǎn)生故障電流，進(jìn)而影響到整個(gè)配電網(wǎng)故障電流的水平，對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生一定的影響。探究和分析配電網(wǎng)繼電保護(hù)的受分布式電源的影響以及影響評(píng)估的方法，能夠?qū)ΜF(xiàn)實(shí)中分布式電源對(duì)配電網(wǎng)的影響有著更加準(zhǔn)確的把握，進(jìn)而能夠采取針對(duì)性的措施確保配電網(wǎng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

1 分布式電源短路電流的特征

要對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)受到分布式電源的影響，首先就要明確分布式電源短路電流的主要特征。根據(jù)分布式電源故障電流的輸出特征，結(jié)合同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)、雙饋發(fā)電機(jī)和逆變器四種不同的分布式電源發(fā)電機(jī)類型，分布式電源短路電流主要表現(xiàn)為除了逆變器以外，其余三種分布式電源發(fā)電機(jī)的短路電流會(huì)隨著輸出時(shí)間產(chǎn)生較大的變化，在實(shí)際的研究過(guò)程中，要根據(jù)研究對(duì)象以及研究的時(shí)間針對(duì)不同的發(fā)電機(jī)進(jìn)行不同的分析和計(jì)算。例如在進(jìn)行瞬時(shí)速斷保護(hù)動(dòng)作行為進(jìn)行分析的時(shí)候，要對(duì)次暫態(tài)的短路電流進(jìn)行考慮，而對(duì)定時(shí)限速斷進(jìn)行保護(hù)分析的時(shí)候，要對(duì)暫態(tài)短路電流進(jìn)行考慮等等。

2 分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響分析

2.1 線路相間短路影響

當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生線路相間短路的時(shí)候，配電網(wǎng)中相鄰的線路或者是母線接入的分布式電源對(duì)想發(fā)生故障的線路注入短路電流，進(jìn)而增加出口斷路器的短路電流。通過(guò)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，接入故障線路的分布式電源對(duì)配電網(wǎng)中出線電流產(chǎn)生的影響與分布式電源與故障點(diǎn)之間的距離有關(guān)，當(dāng)故障點(diǎn)與分布式電源之間的距離小于某一個(gè)值的時(shí)候，分布式電源不會(huì)對(duì)故障點(diǎn)的電流產(chǎn)生影響，而當(dāng)兩者之間的距離達(dá)到某個(gè)值或者是大于某個(gè)值的時(shí)候，就會(huì)對(duì)故障點(diǎn)產(chǎn)生影響，會(huì)使流過(guò)出口斷路器的出現(xiàn)短路電流增加，這個(gè)值需要根據(jù)配電網(wǎng)的運(yùn)行電壓和分布式電源的電壓值來(lái)確定。

2.2 相鄰線路短路影響

當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)相鄰電路短路的時(shí)候，分布式電源會(huì)向故障點(diǎn)提供流過(guò)出口斷路器的反向短路電流，反向短路電流的最大值是配電網(wǎng)線路中所有分布式電源最大短路電流的總值。當(dāng)出口斷路器的反向短路電流超過(guò)繼電保護(hù)裝置的整定值的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)的問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)產(chǎn)生影響。

2.3 單相接地故障影響

當(dāng)配電網(wǎng)中出現(xiàn)單相接地故障的時(shí)候，分布式電源同樣會(huì)對(duì)接地電流產(chǎn)生影響，而且產(chǎn)生影響的大小取決于分布式電源中中性點(diǎn)的接地方式。如果分布式電源的中性點(diǎn)采用了直接接地或者是小電阻接地的方式，當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)單相接地故障的時(shí)候，會(huì)向出現(xiàn)故障的接地點(diǎn)提供故障電流，產(chǎn)生的影響與相間短路電流類似。當(dāng)分布式電源的中性點(diǎn)沒(méi)有接地的時(shí)候，當(dāng)配電網(wǎng)中發(fā)生單相接地故障的時(shí)候，分布式電源不會(huì)向其提供電流，也就是不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。

2.4 自動(dòng)重合閘影響

當(dāng)配電網(wǎng)中的出口斷路器出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象之后，分布式電源仍然可能向故障點(diǎn)輸送電流，在這種情況下，會(huì)對(duì)故障電弧的熄滅產(chǎn)生影響，進(jìn)而降低自動(dòng)重合閘的成功率，產(chǎn)生自動(dòng)重合閘故障。如果已經(jīng)發(fā)生了自動(dòng)重合閘，分布式電源仍然沒(méi)有解列，那么會(huì)產(chǎn)生非同期合閘的問(wèn)題，進(jìn)而引發(fā)沖擊電流對(duì)已經(jīng)自動(dòng)重合閘產(chǎn)生影響，對(duì)分布式電源產(chǎn)生不利影響。

3 分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)影響的評(píng)估方法和等級(jí)劃分

配電網(wǎng)繼電保護(hù)受到分布式電源的影響評(píng)估需要根據(jù)實(shí)際的電源參數(shù)和配電網(wǎng)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行，按照相應(yīng)的計(jì)算模式對(duì)利用計(jì)算機(jī)對(duì)故障影響進(jìn)行分析和計(jì)算。分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響評(píng)估是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的復(fù)雜工作。在實(shí)際評(píng)估過(guò)程中，可以根據(jù)配電網(wǎng)中的相關(guān)線路配置參數(shù)以及分布式電源短路電流受分布式電源的影響極限值進(jìn)行分析和計(jì)算，進(jìn)而對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響進(jìn)行評(píng)估。首先，要對(duì)沒(méi)有接入分布式電源的配電網(wǎng)線路末端的最小短路電流進(jìn)行計(jì)算。需要注意的是，根據(jù)相關(guān)參數(shù)利用公式計(jì)算出來(lái)的最小短路電流是在理想條件下進(jìn)行的數(shù)值計(jì)算，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，配電網(wǎng)線路中末端最小短路電流肯定會(huì)大于這個(gè)數(shù)值。其次，根據(jù)相關(guān)公式對(duì)分布式電源的影響程度進(jìn)行計(jì)算，這里需要借助到相關(guān)的計(jì)算機(jī)。最終按照相應(yīng)的等級(jí)劃分對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)受分布式電源的影響程度進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估分為3個(gè)等級(jí)，首先是Ⅲ級(jí)影響，這是指分布式電源提供的短路電流不會(huì)對(duì)配電網(wǎng)的繼電保護(hù)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響，換句話說(shuō)，就是提供的短路電流很小，不需要對(duì)現(xiàn)有的繼電保護(hù)進(jìn)行調(diào)整。其次是Ⅱ級(jí)影響，是指分布式電源會(huì)對(duì)配電網(wǎng)中的繼電保護(hù)產(chǎn)生一定的影響，會(huì)出現(xiàn)失去保護(hù)和誤動(dòng)的情況，這是需要對(duì)現(xiàn)有的保護(hù)定值進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。最后是Ⅰ級(jí)影響，是指分布式電源產(chǎn)生的故障電流較大，會(huì)配電網(wǎng)中的繼電保護(hù)裝置性能產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，需要在配電網(wǎng)中加裝新的繼電保護(hù)裝置以確保配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

分布式電源接入配電網(wǎng)中雖然會(huì)帶來(lái)配電網(wǎng)的綠色節(jié)能運(yùn)行，但是同樣也會(huì)對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置以及繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作功能產(chǎn)生一定的影響。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，要根據(jù)分布式電源的電壓和電流參數(shù)、配電網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)置的相關(guān)參數(shù)以及分布式電源對(duì)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生的影響進(jìn)行有效地分析，科學(xué)的評(píng)估產(chǎn)生影響的等級(jí)，進(jìn)而采取針對(duì)性的措施解決問(wèn)題，確保配電網(wǎng)繼電保護(hù)的安全、正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]徐丙垠，張海臺(tái)，咸日常.分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響及評(píng)估方法[J].電力建設(shè)，2015，（1）：1.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)四川省電力公司瀘州供電公司）