基于分布式發(fā)電的配電網(wǎng)繼電保護(hù)分析

陳 琳

（國(guó)網(wǎng)江西贛州市南康區(qū)供電有限責(zé)任公司，江西 贛州 341400）

基于分布式發(fā)電的配電網(wǎng)繼電保護(hù)分析

陳 琳

（國(guó)網(wǎng)江西贛州市南康區(qū)供電有限責(zé)任公司，江西 贛州 341400）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)用電的需求也不斷的增加，在環(huán)保高效的理念的支持下，一些的發(fā)電技術(shù)開(kāi)始廣泛的應(yīng)用，不僅滿足了人們的用電的需求，還保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。而分布式發(fā)電作為一種新興的高效、環(huán)保的發(fā)電技術(shù)得到了飛速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，但是該種系統(tǒng)的接入，改變了配電網(wǎng)故障電流的分布，并對(duì)繼電保護(hù)的基礎(chǔ)條件產(chǎn)生了一些影響。因此，本文將著重分析分布式發(fā)電的計(jì)入對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響，以期在進(jìn)一步推廣和應(yīng)用分布式發(fā)電中能夠提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

分布式發(fā)電；配電網(wǎng)；繼電保護(hù)；影響分析

分布式發(fā)電技術(shù)已快速發(fā)展，但是，該種技術(shù)的接入會(huì)使電力系統(tǒng)發(fā)生重大的變化，改變繼電保護(hù)的基礎(chǔ)條件，還會(huì)影響電力系統(tǒng)的控制和運(yùn)行。在分布式發(fā)電技術(shù)下，其對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，這就要求我們要保證調(diào)整傳統(tǒng)的配電網(wǎng)的保護(hù)措施，從而滿足分布式發(fā)電電源的使用要求，滿足配電網(wǎng)的繼電保護(hù)要求，因此，我們有必要深入的探索分析分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響，并做出相應(yīng)的措施，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、分布式發(fā)電的概述

分布式發(fā)電技術(shù)是一種新興的技術(shù)，它是指，為了滿足特殊用戶的需求，在支持原有配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行而設(shè)計(jì)和安裝的小型發(fā)電機(jī)組，其容量一般小于30MW。該種發(fā)電技術(shù)與傳統(tǒng)的大容量集中式發(fā)電不同，它又稱為分布式能源，發(fā)電方式比較分散，所采用的能源一般為可再生能源。根據(jù)分布式發(fā)電所使用的技術(shù)不同，其可以分為水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等。該種發(fā)電技術(shù)能夠有效地降低終端用戶的費(fèi)用，還能減少對(duì)環(huán)境的污染，靈活性、效率性都很高，并且，能源的來(lái)源也多樣化。因此，在隨著分布式發(fā)電技術(shù)研究的深入，其設(shè)備成本也逐漸降低，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也在逐漸增加?？梢灶A(yù)見(jiàn)，分布式發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行是發(fā)展趨勢(shì)，但由于分布式發(fā)電的容量一般較小，在通過(guò)配電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)后，將會(huì)影響配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，配電網(wǎng)的電流、分布等，從而為電力系統(tǒng)的運(yùn)行與調(diào)整帶來(lái)一系列的問(wèn)題。而配電網(wǎng)的繼電保護(hù)裝置時(shí)電力安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行必不可少的設(shè)備，在分布式電源接入電網(wǎng)后，會(huì)不可避免的受到影響。

二、配電網(wǎng)的特點(diǎn)與保護(hù)的配置

配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型有很多，包括樹(shù)干式接線、放射式接線以及環(huán)網(wǎng)式接線，通常依據(jù)供電的可靠性要求來(lái)選取配電網(wǎng)的形式。例如，我國(guó)城鄉(xiāng)配電系統(tǒng)多采用放射式接線結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有接線可靠、易擴(kuò)充、保護(hù)整定也相對(duì)容易等優(yōu)點(diǎn)。放射式配電結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且供電電源為單側(cè)供電，在采用放射式配電結(jié)構(gòu)的繼電保護(hù)裝置都是以此為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和配置的?，F(xiàn)階段，我國(guó)的中低壓配電網(wǎng)多處采用單側(cè)電源的放射式配電網(wǎng)絡(luò)，其對(duì)于高壓電網(wǎng)的繼電保護(hù)來(lái)講，是一種相對(duì)簡(jiǎn)單地保護(hù)。在該種結(jié)構(gòu)中的配電網(wǎng)中的繼電保護(hù)主要有過(guò)電流保護(hù)、電流保護(hù)、距離保護(hù)、電壓保護(hù)等。一般來(lái)講，考慮到放射式配電網(wǎng)的潮流是單向的，且發(fā)生的故障有90%左右都是突發(fā)性的瞬時(shí)故障，在設(shè)計(jì)時(shí)，通常是主饋線斷路器采用電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)兩段式的保護(hù)方式，并配置三相一次重合閘裝置，電流速斷保護(hù)可以調(diào)賬靈敏度，但不能保護(hù)全部線路，而過(guò)電流保護(hù)既可保護(hù)本線路全長(zhǎng)，還能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)。一般來(lái)講對(duì)于分支線路采用的保護(hù)策略是高壓熔斷保護(hù)。

三、分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響分析

分布式發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行是未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)，在其接入配電網(wǎng)后，將會(huì)對(duì)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電流保護(hù)、熔斷器以及自動(dòng)重合閘都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響，進(jìn)而影響整個(gè)電力網(wǎng)的運(yùn)行和控制。

1 對(duì)兩段式電流保護(hù)的影響。在分布式發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)后，將影響原有的電流小大小和分布，從而影響繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。含有分布式電源的配電網(wǎng)發(fā)生故障后，有增助電流或分流的作用，從而使得經(jīng)過(guò)繼電保護(hù)裝置的電流可能會(huì)變大，也可能會(huì)減少，進(jìn)而改變了保護(hù)裝備的保護(hù)范圍和靈敏度，這樣就給保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定的難度。例如，將分布式發(fā)電接入10kV的配電網(wǎng)系統(tǒng)中，假設(shè)10kV的電網(wǎng)等值為一個(gè)電壓源，在接入后，將會(huì)使電網(wǎng)從傳統(tǒng)的單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)變成雙側(cè)或是多側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)，這樣就會(huì)改變故障發(fā)生電流的大小、持續(xù)的時(shí)間、電流的分布和流向。一般來(lái)講，對(duì)主饋線的影響主要有：一是導(dǎo)致本饋線保護(hù)誤動(dòng)，二是靈敏度降低或者保護(hù)拒動(dòng)，或者局部保護(hù)的靈敏度增加。三是相鄰饋線故障時(shí)方向腹脹電流可能會(huì)造成本饋線的保護(hù)誤動(dòng)。四是減小保護(hù)的范圍，失去保護(hù)的選擇性。通?？梢岳秒娍蛊鞲咦杩怪堤匦詠?lái)限制分布電源提供的短路電流，從而解決保護(hù)間的不協(xié)調(diào)問(wèn)題。

2 對(duì)自動(dòng)重合閘的影響。對(duì)于單側(cè)電源的放射式配網(wǎng)結(jié)構(gòu)在分布式發(fā)電接入配網(wǎng)之前，自動(dòng)重合閘可在瞬時(shí)故障線路發(fā)生時(shí)迅速起到保護(hù)作用而不對(duì)配電網(wǎng)產(chǎn)生任何破壞和沖擊。但是，在分布式發(fā)電接入配網(wǎng)后，若出現(xiàn)線路故障跳閘事故，故障部分將與系統(tǒng)電源分離，而分布式電源與負(fù)荷形成的電力孤島會(huì)繼續(xù)保持電壓，形成電流沖擊波或者電弧擊穿絕緣，從而對(duì)自動(dòng)重合閘造成影響。

3 對(duì)熔斷器保護(hù)的影響。對(duì)于分布式發(fā)電接入分支線的配電網(wǎng)會(huì)限制熔斷器的保護(hù)作用。一方面，分布式電源和系統(tǒng)的測(cè)電源會(huì)將電流輸送到故障點(diǎn)，導(dǎo)致電流過(guò)大，從而使得上下級(jí)的線路同時(shí)損壞或熔斷，破壞了熔斷器之間的配合關(guān)系；另一方面，通向故障點(diǎn)傳送的反向故障電流方大小的方向不能確定，若容量較大，就會(huì)產(chǎn)生方向腹脹電流較大，從而熔毀熔電器。

結(jié)語(yǔ)

總之，分布式發(fā)電是一種新的發(fā)電方式，該種技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)，更加高效、環(huán)保，在未來(lái)的發(fā)展中，與現(xiàn)有的電網(wǎng)并網(wǎng)是一種趨勢(shì)，由于在分布式發(fā)電接入配電網(wǎng)后會(huì)對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生一定的影響，因此在實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)注意采取一定措施，盡可能減小其對(duì)繼電保護(hù)的影響，從而保證供電的穩(wěn)定、安全、可靠性。

[1]胡漢梅，鄭紅，趙軍磊，曾從海.基于配電網(wǎng)自動(dòng)化的Agent技術(shù)在含分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護(hù)中的研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2011，39（11）：101-105，144.

[2]賈云隆.探討分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響[J].科技資訊，2015（09）：37.

[3]李闖.淺議配電網(wǎng)繼電保護(hù)中受分布式發(fā)電的影響分析[J].科技與企業(yè)，2012 （13）：183.

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