李沛

摘要：近年來(lái)，我國(guó)對(duì)電能的需求不斷增加，分布式光伏發(fā)電越來(lái)越多。對(duì)于我國(guó)的長(zhǎng)期運(yùn)行發(fā)展而言，電能可謂是國(guó)家發(fā)展的基本應(yīng)用能源之一，有效實(shí)現(xiàn)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)，能夠進(jìn)一步加快電能節(jié)能工作的開展，也能有效降低對(duì)能源的浪費(fèi)。本文首先分析了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隱性故障特點(diǎn)，其次探討了影響成本電價(jià)的因素，然后就分布式光伏電源的配電網(wǎng)保護(hù)的措施進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電;孤島效應(yīng);繼電保護(hù)

引言

分布式光伏發(fā)電技術(shù)指的是在進(jìn)行目標(biāo)鎖定后，根據(jù)目標(biāo)所在地來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的就地利用，而且它能通過(guò)低電壓入戶來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目的應(yīng)用，這是當(dāng)前有效的節(jié)約電能方式。同時(shí)，該發(fā)電系統(tǒng)通常會(huì)與建筑物進(jìn)行結(jié)合，也就是當(dāng)前主要推廣的屋頂節(jié)能技術(shù)，并且在細(xì)分的過(guò)程中，該技術(shù)具有一體化項(xiàng)目的應(yīng)用效果，因此它的應(yīng)用能夠在節(jié)約電能的同時(shí)，為各家各戶送去電能進(jìn)行應(yīng)用，并通過(guò)對(duì)能源的有效保障來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化電能的應(yīng)用效率，這樣就能減少能源浪費(fèi)現(xiàn)象。

1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隱性故障特點(diǎn)

對(duì)于繼電保護(hù)裝置而言，由于處于高負(fù)荷的環(huán)境下工作，假如不能及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，從而導(dǎo)致故障出現(xiàn)。由于繼電保護(hù)裝置處于待機(jī)狀態(tài)下，假如電力系統(tǒng)存在故障，它才會(huì)動(dòng)作，因此不能及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)其是否存在故障問(wèn)題。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，而繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)異常，將引發(fā)大面積停電。由于繼電保護(hù)裝置在隱形故障方面隱蔽性相對(duì)較強(qiáng)，采用常規(guī)方式并不能發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題，一旦出現(xiàn)事故，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。假如電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，而相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置并不能作出正確動(dòng)作，將直接導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重的事故。

2影響成本電價(jià)的因素

（1）對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，其裝機(jī)成本會(huì)根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展的變化和技術(shù)的創(chuàng)新能力來(lái)對(duì)其成本產(chǎn)生波動(dòng)性影響，同時(shí)在進(jìn)行裝機(jī)成本計(jì)算上，企業(yè)發(fā)展的規(guī)模以及市場(chǎng)供需情況的變化也會(huì)對(duì)成本有所影響。受當(dāng)前市場(chǎng)發(fā)展的變化影響，裝機(jī)成本在計(jì)算上已經(jīng)由過(guò)去的持續(xù)走高變?yōu)槌掷m(xù)走低，而且隨著太陽(yáng)能組件等設(shè)備的價(jià)格持續(xù)走低，這也使得裝機(jī)容量的增加與基本組裝成本仍有下降的趨勢(shì)。對(duì)此，如果是以普通居民為主來(lái)進(jìn)行光伏發(fā)電項(xiàng)目的應(yīng)用，那么在進(jìn)行自有資金的應(yīng)用上，則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)工作的落實(shí)，并且也能有效滿足居民發(fā)展的需求。（2）對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體發(fā)電總量而言，以年發(fā)電量為主，其實(shí)主要是取決于該設(shè)備的應(yīng)用面積，而且要考慮到當(dāng)?shù)啬昶骄?yáng)輻射總量，并要保證在進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)其太陽(yáng)能電池、總板面積以及轉(zhuǎn)換效率等內(nèi)容進(jìn)行全面分析才能得出結(jié)論。但是，由于太陽(yáng)能設(shè)備的電池板往往呈逐年衰退的現(xiàn)象，這也使得在進(jìn)行基本計(jì)算的過(guò)程中，就會(huì)根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行區(qū)別計(jì)算，但不同區(qū)域之間的輻射影響不同，且設(shè)備應(yīng)用也有所不同，這也導(dǎo)致在成本計(jì)算上往往有著較大的波動(dòng)性。

3分布式光伏電源的配電網(wǎng)保護(hù)的措施

3.1基于方向元件的繼電保護(hù)改進(jìn)策略

一般配網(wǎng)線路采用的是三段式電流保護(hù)，不需要設(shè)置方向元件就可以有效地保護(hù)線路全長(zhǎng)，然而光伏電源的接入，使系統(tǒng)潮流結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。故加裝功率方向元件來(lái)判別故障方向成為目前主流方案。然而受逆變器的影響，電網(wǎng)側(cè)和光伏電源側(cè)的保護(hù)安裝點(diǎn)電流與電壓相位差有明顯不同，傳統(tǒng)方向元件可能會(huì)產(chǎn)生誤判。經(jīng)仿真研究確定了保護(hù)方向元件動(dòng)作的新判據(jù)。當(dāng)光伏系統(tǒng)采用非低電壓穿越控制時(shí)，電網(wǎng)側(cè)和光伏側(cè)保護(hù)方向元件的動(dòng)作判據(jù)分別為和-75°≤ɑ≤100°和-80°≤ɑ≤105°;光伏系統(tǒng)采用低電壓穿越控制時(shí)，電網(wǎng)側(cè)和光伏側(cè)保護(hù)方向元件的動(dòng)作判據(jù)分別為和-75°≤ɑ≤170°和-10°≤ɑ≤105°（ɑ為正序電流和保護(hù)安裝點(diǎn)電壓和的向量夾角）。按照整定原則，方向元件能判斷正確的故障方向，保護(hù)可以正確動(dòng)作。

3.2CASCADE模型

設(shè)定相同輸出線路，與此同時(shí)設(shè)置相應(yīng)的隨機(jī)初始負(fù)荷，這樣可以使得初始擾動(dòng)滿足多元化的故障。故障元件所附帶的負(fù)荷，需要滿足相應(yīng)的分配原則，從而可以形成連鎖故障模型。

3.3制定科學(xué)化的繼電保護(hù)裝置管理與檢測(cè)模型

相關(guān)保護(hù)設(shè)備工作屬于具體工作中要進(jìn)一步把握的重點(diǎn)。關(guān)鍵點(diǎn)是確保監(jiān)控系統(tǒng)合理完善，繼電保護(hù)裝置才能發(fā)揮作用，才能采取科學(xué)的維護(hù)措施，有必要根據(jù)實(shí)際內(nèi)容進(jìn)一步完善專業(yè)化的操作記錄。提供繼電保護(hù)裝置的故障檢測(cè)。完善維護(hù)計(jì)劃和規(guī)章制度，進(jìn)行內(nèi)部相關(guān)階段的詳細(xì)分析，必然會(huì)在更多方面改進(jìn)繼電保護(hù)裝置的整體水平。

3.4基于通信原理的電流保護(hù)改進(jìn)方案

相對(duì)于自適應(yīng)保護(hù)，從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)進(jìn)行升級(jí)改造更能適應(yīng)當(dāng)前配電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀。提出一種基于通信原理的電流保護(hù)改進(jìn)方案，該方案依據(jù)縱聯(lián)保護(hù)的思想，引入對(duì)端互發(fā)信號(hào)在縱聯(lián)保護(hù)中的作用，通過(guò)電氣量的方向性來(lái)斷是否區(qū)內(nèi)外故障，通過(guò)助單側(cè)通信設(shè)備的傳輸準(zhǔn)確排除故障線路。該方法需要為線路兩端裝設(shè)通信設(shè)備，但避免了線路兩端都需要安裝互感器導(dǎo)致的成本增加。

3.5短接維修法

檢查人員要對(duì)被檢查設(shè)備進(jìn)行短路故障接線解決，將傳輸線接到被檢查設(shè)備兩側(cè)的金屬線，然后接通電流量，檢查電流量的標(biāo)準(zhǔn)值。如果發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備能再次正常運(yùn)行，則可以判別電力工程運(yùn)輸路線上沒(méi)有共性故障，共性故障點(diǎn)產(chǎn)生在短路范圍內(nèi)的機(jī)械設(shè)備上，隨后，對(duì)每臺(tái)維修機(jī)具進(jìn)行短路故障接線解決，逐步減少維修機(jī)具總數(shù)，最終明確常見(jiàn)故障。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目而言，在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析后，就能有效認(rèn)識(shí)到該項(xiàng)目落實(shí)后可能帶來(lái)的益處。對(duì)此，在進(jìn)行推廣與應(yīng)用上，必須結(jié)合實(shí)際狀況采取有效的對(duì)策去推動(dòng)此項(xiàng)目，這就需要尋求良好的合作伙伴并加大宣傳力度，也要鎖定市場(chǎng)目前吸引人才參與以及實(shí)現(xiàn)海外拓展，只有這樣才能在不斷建設(shè)、發(fā)展與總結(jié)的過(guò)程中，進(jìn)一步優(yōu)化其技術(shù)的應(yīng)用。

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