任健銘

【摘要】：隨著科技水平的不斷發(fā)展，能源技術(shù)水平不斷得到發(fā)展與更新，電力系統(tǒng)的技術(shù)水平也在發(fā)生變化，檢測技術(shù)的智能化將有助于電網(wǎng)有力的輸出電源，分布式電源系統(tǒng)是電網(wǎng)的重要保障，并且有效維護(hù)電網(wǎng)的運(yùn)行，保障發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定。分布式電源系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行全面檢測可以查詢其運(yùn)行的可靠性狀況。文章通過對分布式電源系統(tǒng)在繼電保護(hù)裝置上的應(yīng)用進(jìn)行分析，提出一些看法以供參考。

【關(guān)鍵詞】：分布式電源；接入特性；電網(wǎng)繼電保護(hù)；影響；策略

引言

分布式電源在電力領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用，是電力領(lǐng)域發(fā)展主要趨勢，有效推動配電網(wǎng)現(xiàn)代化發(fā)展建設(shè)。按照分布式電源應(yīng)用實(shí)際情況而言，分布式電源對于配電網(wǎng)電壓具有直接性影響，提升配電網(wǎng)繼電保護(hù)質(zhì)量，科學(xué)合理對電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃，具有十分顯著優(yōu)勢。但是這并不表示分布式電源在電力領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用沒有任何問題，必須對分布式電源所造成的影響進(jìn)行有效控制，降低接入系統(tǒng)出現(xiàn)電壓閃動可能性，甚至還會造成電氣設(shè)備與電網(wǎng)相互脫離問題，顯著增加安全事故發(fā)生可能性。

1、分布式電源的接入特性

分布式電源接入的一個重要目的是滿足用戶的用電以及保障電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。其主要的運(yùn)行方式有大系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行、獨(dú)立運(yùn)行、備用運(yùn)行三種。這三種分布式電源的運(yùn)行方式對于其在電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響也產(chǎn)生了一定的作用。在傳統(tǒng)的電網(wǎng)繼電保護(hù)中，一般使用的是10kv饋線，這種方式的線路是由110kv的變電站或者是由35kv變電站的低壓側(cè)10kv母線送出，并且對于用戶直接進(jìn)行供電，只有一小部分使用的是10kv非終端線路。而對著這些終端線路以及非終端線路一般的保護(hù)方法是采用三段式保護(hù)電流以及其它的保護(hù)原則來進(jìn)行。而分布式電源接入電網(wǎng)后，原來電網(wǎng)的單電源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嚯娫淳W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)的潮流可以進(jìn)行雙向流動、這種變化使得電網(wǎng)的保護(hù)機(jī)理、各種的保護(hù)定、饋線上的各個自動化裝置都發(fā)生了非常大的變化，我們需要對此進(jìn)行認(rèn)真的研究與分析工作，并且根據(jù)研究的結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的實(shí)驗(yàn)與模擬化的探索，尋找出有效的解決方式與策略進(jìn)行分布式電源接入電網(wǎng)后相關(guān)裝置的改進(jìn)，促進(jìn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置、提升我國電網(wǎng)的科學(xué)含量與水平。

2、分布式電源接入對電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

2.1對配電網(wǎng)潮流的影響

傳統(tǒng)的單電源輻射型饋電線路的潮流從母線流向負(fù)荷，潮流在饋線中流動產(chǎn)生電壓損耗，節(jié)點(diǎn)電壓逐漸降低。分布式電源接入配電網(wǎng)后，配電網(wǎng)從無源配電網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)橛性磁潆娋W(wǎng)絡(luò)，改變了潮流的大小和方向，從而使饋電線路的節(jié)點(diǎn)電壓也隨之改變。分布式電源接入配電網(wǎng)，理想的狀態(tài)是分布式電源與配電網(wǎng)之間發(fā)生功率交換，實(shí)現(xiàn)功率就近平衡，多余或不足電力負(fù)荷通過并聯(lián)變壓器與配電線路進(jìn)行功率交換，實(shí)現(xiàn)有功傳輸和無功補(bǔ)償。

2.2傳統(tǒng)配電網(wǎng)的保護(hù)配置及DG接入帶來的影響

在傳統(tǒng)配網(wǎng)保護(hù)中，多以保護(hù)大電網(wǎng)安全為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)線路和用戶負(fù)荷特點(diǎn)一般配有電流保護(hù)、過/欠壓保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、漏電保護(hù)、不平衡保護(hù)（斷線保護(hù)）等。由于大多數(shù)配電網(wǎng)為單電源網(wǎng)絡(luò)，且相應(yīng)故障大多為瞬時故障，所以傳統(tǒng)的配電網(wǎng)饋線保護(hù)采用三段式電流保護(hù)，即電流速斷保護(hù)、限時電流速斷保護(hù)和過流保護(hù)。

2.3分布式電源對配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

在輻射型配電網(wǎng)絡(luò)中，配電網(wǎng)繼電保護(hù)一般按單電源輻射型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和整定，由于只有一個電源向故障點(diǎn)提供短路電流，只需要跳開系統(tǒng)側(cè)斷路器即可清除故障，保護(hù)相對比較簡單，一般只配置速斷和過流保護(hù)。分布式電源接入配電網(wǎng)后，配電網(wǎng)絡(luò)變成多源網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在故障發(fā)生時會引起短路電流大小和方向的改變，給繼電保護(hù)和安全自動裝置的正常運(yùn)行帶來一系列問題，如原有繼電保護(hù)不做改動或調(diào)整，可能使保護(hù)出現(xiàn)誤動或拒動，直接影響配電網(wǎng)安全運(yùn)行。

3、分布電源接入對配電網(wǎng)產(chǎn)生的影響及應(yīng)對措施

3.1對電網(wǎng)規(guī)劃的影響的措施

負(fù)荷預(yù)測是電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，能否準(zhǔn)確地預(yù)測負(fù)荷是電網(wǎng)規(guī)劃的前提條件。分布式電源接入電網(wǎng)，加大了其所在區(qū)域的負(fù)荷預(yù)測難度，改變了既有的負(fù)荷增長模式。將分布式電源發(fā)展納入電網(wǎng)規(guī)劃，通過統(tǒng)計(jì)各個臺區(qū)分布式電源滲透率，分析區(qū)域分布式電源接入情況，預(yù)測分布式電源發(fā)展，在制定電網(wǎng)規(guī)劃時充分考慮分布式電源的發(fā)電消納問題。在配電網(wǎng)電源規(guī)劃時，需考慮接納光伏電站的發(fā)展要求。例如在小水電豐富、太陽輻照強(qiáng)的地區(qū)可以大力發(fā)展光伏。

3.2降低分布式新能源對繼電保護(hù)影響的策略

通過上述的分析，分布式能源在接入配電網(wǎng)中有明顯的優(yōu)勢，但帶給繼電保護(hù)的影響也是不能忽視，如果繼電網(wǎng)因?yàn)榉植际叫履茉吹慕尤攵l(fā)生故障，就會導(dǎo)致電力系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，無法發(fā)揮繼電的保護(hù)作用，所以在分布式新能源接入配電網(wǎng)的過程中要做好設(shè)備的維護(hù)工作，從而降低發(fā)生故障的效率。保證設(shè)備可以正常運(yùn)行，還要定期檢查分布式新能源接入對繼電保護(hù)的影響程度，定期維護(hù)是保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行的重要保證，可以消除安全隱患，從而有效避免故障的擴(kuò)大，充分發(fā)揮出繼電的保護(hù)作用。

3.3加裝低周低壓解列裝置

加裝低周低壓解列裝置是分布式電源接入電網(wǎng)后產(chǎn)生影響的另一個應(yīng)對措施，可以對于促進(jìn)電網(wǎng)的穩(wěn)定性發(fā)揮出重要的作用。原因在于，低周低壓解列裝置的科學(xué)、有效的運(yùn)用可以降低非同期合閘和故障點(diǎn)拉弧對于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)模式的影響。比如：通過適當(dāng)延長重合閘的動作時間，能夠使分布式電源在進(jìn)行合閘之前就可以與故障點(diǎn)的聯(lián)系進(jìn)行有效的斷開。

結(jié)語

DG為電網(wǎng)引進(jìn)了可持續(xù)發(fā)展的、潔凈的新能源，但同時給電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行帶來了很大的挑戰(zhàn)。如何有效地管理和控制DG，使其對電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響盡可能小，是未來分布式電源繼續(xù)發(fā)展的研究重點(diǎn)。本文首先分析了配電網(wǎng)接入DG后繼電保護(hù)特性的改變情況，并理論分析了不同接入容量和不同接入地點(diǎn)對繼電保護(hù)特性的不同影響，同時結(jié)合目前已有的研究成果討論了DG未來的研究方向，并給出了有益的建議。

【參考文獻(xiàn)】：

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