摘要:分布式光伏電站雖然并沒有經(jīng)歷多長的時間,但是作為一種發(fā)電系統(tǒng),一經(jīng)出現(xiàn),就獲得了大范圍的應用,在促進接入配網(wǎng)得到規(guī)?;l(fā)展的同時,也使配電網(wǎng)結構發(fā)生了一定的改變。文章以分布式光伏電站為例,對分布式光伏電站10kV電壓等級的繼電保護與并網(wǎng)接入辦法進行了研究。
關鍵詞:分布式光伏電站;配電網(wǎng);繼電保護配置;發(fā)電系統(tǒng);繼電保護;并網(wǎng)接入辦法 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM715 文章編號:1009-2374(2015)27-0020-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.011
作為一種發(fā)電系統(tǒng),分布式光伏電站興起時間不久。但分布式光伏電站一般設置在用戶附近,不需要特別大的裝機規(guī)格,通過對太陽能的收集實現(xiàn)發(fā)電,從而做到對分散式資源的科學利用。分布式光伏電站一經(jīng)出現(xiàn),就得到了大范圍的應用,由此也促進了接入配網(wǎng)的規(guī)模化發(fā)展。但是這也造成了配電網(wǎng)結構發(fā)生了改變,不再是以放射狀結構為主,而是以多電源結構為主,這對繼電保護的實施是極為不利的。所以,對于新形勢下的繼電保護來說,必須優(yōu)化配置方案設計,將分布式光伏電站的一些實際情況有效納入設計的考慮范圍,以此達到對設計方案的完善,使其更加具備科學性。
1 配電網(wǎng)繼電保護受并網(wǎng)作用變化
就傳統(tǒng)意義上的配電網(wǎng)來講,一般是單一流向的,電源結構主要以放射式為主,相應的繼電保護配置也是按照這一標準進行的。而且,對于10kV電壓等級來說,通常實施的電流保護為階段式的,并沒有其他方向元件的配置。但是分布式光伏電站出現(xiàn)后,配電網(wǎng)的結構就出現(xiàn)了變化,不再是起初的簡單結構,而是發(fā)展成為了多電源結構,流向上也不再單一化,整個配電網(wǎng)體系有了較為復雜的顯現(xiàn)。一旦發(fā)生了短路故障,短路電流在光伏電站以及整個配電網(wǎng)系統(tǒng)的作用下,就會流向故障點,電流值發(fā)生改變。這時對于配電網(wǎng)起初的繼電保護而言,應有的保護作用是得不到發(fā)揮的,由此就產(chǎn)生了事故。分布式光伏電站興起后,在并網(wǎng)的作用下,配電網(wǎng)的繼電保護發(fā)生的變化主要有以下三個方面:
1.1 重合聞失敗
分布式光伏電站中,一旦連接配電網(wǎng)的線路出現(xiàn)故障,而且重合聞時間比分布式光伏電站的解除時間早,電弧
重燃就會出現(xiàn),在這樣的情況下,就會導致重合聞失敗。
1.2 保護范圍縮小
分布式光伏電站不能在配電網(wǎng)中有較多的接入,一旦出現(xiàn)這種情況,如果向配電網(wǎng)中注入功率,就會造成繼電保護范圍的縮小。
1.3 保護靈敏度降低
在分布式光伏電站中,并不需要安裝任何的方向元件進行下游的繼電保護。在這種情況下,如果出現(xiàn)線路故障,而且故障點的位置還正在上游,就會出現(xiàn)下游保護的電流變大情況。根據(jù)這一變化,我們可以設想,如果保護定值一直處于不變的情況下,上游保護誤動的變化就會由此發(fā)生。
2 分布式光伏電站10kV電壓等級的繼電保護與并網(wǎng)接入辦法
2.1 繼電保護研究
2.1.1 系統(tǒng)側保護研究。在110kV電壓下,就故障解列保護系統(tǒng)而言,將母線段作為基本單位進行的設置,高低壓以及高低頻保護措施是不可缺少的。同時,在光伏電站中,還包括聯(lián)跳聯(lián)絡線斷路器。但與此相比,在光伏電站聯(lián)絡線路的配置階段,通過電流保護,能夠使方向元件完成投退。同時,在校驗完成之后,如果難以避免發(fā)生反方向故障,在這種情況下,就應當通過方向閉鎖。而說到側線路的保護,應該首先要能夠確保三相一次重合聞可以實現(xiàn)基本功能的有效發(fā)揮。對于重合聞的時間,也應該確保不能與解裂時間發(fā)生重合。這樣一來,在非同期合聞出現(xiàn)的情況下,可以有效降低其所帶來的影響。接點斷路器應該進行怎樣的配置,主要依據(jù)地區(qū)的相關規(guī)定實施。電力部門通過對當?shù)氐挠行д{(diào)查,明確光伏電站容量,在這之后才能實施相應的配置。對于斷路器保護,建議常規(guī)的線路即可。但是要注意的是,一定要能夠確保重合聞的功能得以有效發(fā)揮。而對于重合聞來講,無壓功能也是必須要具備的。
2.1.2 光伏電站側保護研究。在過電流保護實施中,對于產(chǎn)權分界點配置階段式的方向設置,一般是向著變壓器的,不必負壓閉鎖就能夠有效的發(fā)揮保護作用。同時,在這種保護辦法中,可以引入限時速斷電流保護,通過二者的有機聯(lián)系,完成最終的合作保護。對于并網(wǎng)斷路器,一些常規(guī)的功能比如低周低壓是不可缺少的,同時,高周高解列也是必須具備的。而且還必須具備一些安全功能,可以通過配置速斷或者通過配置光纖差動保護來實現(xiàn)。
2.2 并網(wǎng)接入辦法研究
2.2.1 統(tǒng)購統(tǒng)銷模式下關于T接公用線接入的探討。方案的實施與實現(xiàn)需要做好兩方面工作:一方面是在10kV公共電網(wǎng)母線上,需另行設置網(wǎng)點開關;另一方面是將光伏發(fā)電所連接的電纜,與并網(wǎng)點開關連接到一起,以此完成并網(wǎng)的接入。同時,方案的成功實現(xiàn),需將單位并網(wǎng)點裝機容量控制在6~400kW范圍內(nèi)。
2.2.2 自發(fā)自用余量上網(wǎng)模式下關于T接公用線接入的探討。方案的實施需要有一個前提,這一前提就是在用戶獨立10kV母線上,另行設置設光伏接入柜,以此作為10kV母線的輔助設施。除此之外,在光伏接入柜上,接入光伏發(fā)電所電纜,進而完成并網(wǎng)接入。與上述方案相同,實現(xiàn)這一方案仍需將單位并網(wǎng)點裝機容量控制在6~400kW范圍內(nèi)。
3 結語
分布式光伏電站出現(xiàn)的時間雖然不長,但已獲得了大范圍的應用是毋庸置疑的。然而,在推動接入配網(wǎng)規(guī)模化發(fā)展的同時,也導致配電網(wǎng)結構發(fā)生了較大的變化。在經(jīng)濟高速發(fā)展的新時期,電力運行安全顯得尤為重要,也是全社會關心的問題。但是,因為分布式光伏電站的影響,現(xiàn)有的繼電保護裝置還是存在一些不足,需要加以改進。本文即以分布式光伏電站為視角展開探討,在并網(wǎng)作用下,通過分析繼電保護發(fā)生的變化,對分布式光伏電站10kV電壓等級的繼電保護與并網(wǎng)接入辦法進行了研究,以期相關工作者能有所借鑒。
參考文獻
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作者簡介:陳敏(1985-),女,陜西西安人,供職于中國能建陜西省電力設計院有限公司,研究方向:電力設計。
(責任編輯:周 瓊)