新能源并網(wǎng)對(duì)配電繼電保護(hù)的影響

孟超

摘要：當(dāng)前，人們對(duì)于新能源相關(guān)方面的問題有了越來(lái)越多的關(guān)注，并且隨著環(huán)境問題的日益凸顯，人們?cè)谏a(chǎn)和生活中也更加注重開采和利用新能源，在新能源的應(yīng)用過程中，分布式光伏電源是新能源的典型代表，通過相關(guān)的實(shí)踐和應(yīng)用，這種能源已經(jīng)具備一定程度的應(yīng)用基礎(chǔ)。然而，分布式發(fā)電系統(tǒng)對(duì)于傳統(tǒng)的配電網(wǎng)系統(tǒng)有著很大程度的影響，在具體的應(yīng)用環(huán)節(jié)，極有可能會(huì)對(duì)其網(wǎng)損以及繼電保護(hù)系統(tǒng)等相關(guān)方面有重大影響。針對(duì)這樣的情況，筆者在闡述分布式光伏發(fā)電模式的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性的著重分析和探究新能源并網(wǎng)對(duì)配電繼電保護(hù)的影響，并提出相對(duì)應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，希望為相關(guān)人士提供建設(shè)性參考。

關(guān)鍵詞：新能源? ?繼電保護(hù)

一、新能源并網(wǎng)發(fā)電的概述

新能源并網(wǎng)是一個(gè)比較敏感的問題，同時(shí)，它也是在具體的實(shí)踐過程中針對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中所遇到的普遍性問題，小到一個(gè)單體工程的接入系統(tǒng)，大到一個(gè)區(qū)域的新能源的電網(wǎng)消納，都涉及新能源并網(wǎng)的相關(guān)內(nèi)容，并且新能源并網(wǎng)發(fā)電對(duì)電網(wǎng)也有很大程度的影響。新能源所涉及的類型包括很多內(nèi)容，例如，風(fēng)電、光伏和分布式電源等，特別是分布式電源中的小型光伏等。在本文中所著重談及的分布式光伏發(fā)電主要是指將光伏列陣上產(chǎn)生的直流電通過逆變器轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)中交流電，并實(shí)現(xiàn)二者的同頻同相，在這樣的情況下，最終接入到配電網(wǎng)絡(luò)中。與傳統(tǒng)能源進(jìn)行有針對(duì)性的對(duì)比，分布式光伏發(fā)電有著很多方面的優(yōu)勢(shì)，然而，在應(yīng)用的過程中，受到環(huán)境因素的影響也特別大，例如：光照強(qiáng)弱的不穩(wěn)定會(huì)在很大程度上嚴(yán)重影響接入電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。當(dāng)前，光伏發(fā)電的過程中采取兩種形式，分別是：通過中高線路接入電網(wǎng)和通過低壓線路接入電網(wǎng)。當(dāng)前，在廣大的農(nóng)村地區(qū)通常情況下會(huì)應(yīng)用到低壓線路接入電網(wǎng)。光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)所涉及的組成要素主要包括光伏陣列、逆變器、控制系統(tǒng)等。

二、分布式光伏發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)的影響以及對(duì)策

分布式光伏發(fā)電在很多應(yīng)用場(chǎng)景中呈現(xiàn)出十分良好的應(yīng)用效果，并在發(fā)展的過程中，進(jìn)一步使自身的系統(tǒng)更有效的融入到當(dāng)前現(xiàn)有的配電系統(tǒng)中，然而，這一定也會(huì)在很大程度上對(duì)于配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行有很大程度的影響。

（一）對(duì)網(wǎng)損的影響和對(duì)策

分布式光伏發(fā)電在接入配電網(wǎng)中時(shí)，將會(huì)在很大程度上改變整個(gè)配電網(wǎng)中的負(fù)荷，具體情況包括三方面內(nèi)容：第一，可能出現(xiàn)該節(jié)點(diǎn)處的輸出量小于整個(gè)配電網(wǎng)中的所有的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷量;第二，可能會(huì)出現(xiàn)該節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷量超過配電網(wǎng)中某一節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷量，但與整個(gè)配電網(wǎng)的總負(fù)荷量進(jìn)行有針對(duì)性的對(duì)比，卻明顯小很多;第三，可能出現(xiàn)該節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷量大于配電網(wǎng)中某一節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷量，與整個(gè)配電網(wǎng)的總負(fù)荷量進(jìn)行有針對(duì)性的對(duì)比，也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過。這三方面內(nèi)容對(duì)于電路損耗都有著不同程度的影響，其中第一種情況會(huì)在很大程度上嚴(yán)重降低電路中所有的損耗，而第二種對(duì)于線路中某一部分的損耗會(huì)造成比較明顯的增加，第三種可能在很大程度上嚴(yán)重增加整個(gè)配電網(wǎng)線路的損耗。因此針對(duì)這樣的情況，在有效配置分布式發(fā)電系統(tǒng)設(shè)置中電源的位置的過程中，要確保其科學(xué)性和合理性，這樣才能夠更有效的減少配電網(wǎng)系統(tǒng)的損耗。

（二）對(duì)線路上潮流的影響和對(duì)策

光伏發(fā)電在很大程度上受到自然環(huán)境的直接影響，有著十分典型的不穩(wěn)定性，在實(shí)際運(yùn)行過程中有可能出現(xiàn)三種線路交叉負(fù)荷情況，這樣的情況可以在很大程度上改變整個(gè)配電網(wǎng)中的潮流。對(duì)于這樣的情況，必須要有效改變潮流的算法，以此應(yīng)對(duì)潮流變化的影響。如果不改變潮流算法，可以有針對(duì)性的結(jié)合具體情況控制好線路中的負(fù)荷，維持線路中的潮流。當(dāng)前在具體的實(shí)踐環(huán)節(jié)，往往運(yùn)用一種接入柴油發(fā)電機(jī)對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出變化實(shí)施補(bǔ)償，但這種方法的效果有限，不能真正意義上有效解決由此導(dǎo)致的通信延遲問題。

（三）對(duì)電壓的影響和對(duì)策

當(dāng)分布式光伏發(fā)電接入到配電網(wǎng)中，在很大程度上受到太陽(yáng)光能的影響，無(wú)法真正意義上和當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)行，而且不能有效控制好這種不協(xié)調(diào)。針對(duì)這樣的情況，就需要從根本上有效改變傳統(tǒng)的電壓控制方式，可以結(jié)合具體情況在分布式光伏發(fā)電總?cè)萘勘容^大時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)器，通過這樣的方法使母線的電壓得以降低。

（四）對(duì)系統(tǒng)保護(hù)的影響和對(duì)策

在傳統(tǒng)輻射狀的配電網(wǎng)中潮流通常是單向流動(dòng)的，并且大部分故障都是在瞬間出現(xiàn)，因此傳統(tǒng)的配電網(wǎng)保護(hù)設(shè)計(jì)在變電站安裝反向過流繼電器，主路上安裝自動(dòng)重合閘，支路上設(shè)置熔斷器。然而，在引入分布式光伏發(fā)電后，配電網(wǎng)有了重大轉(zhuǎn)變，成為一個(gè)多電源的系統(tǒng)，針對(duì)這樣的情況，就需要相應(yīng)的保護(hù)設(shè)備有十分典型的方向性，而傳統(tǒng)的熔斷器和自動(dòng)重和裝置不具備方向性。對(duì)于這樣的情況，就需要在故障出現(xiàn)時(shí)跳開所有的分布式光伏電源，再延用傳統(tǒng)的保護(hù)系統(tǒng)。然而，隨著分布式光伏發(fā)電的普遍應(yīng)用，這種方法不具備可操作性。針對(duì)這樣的問題，當(dāng)前并沒有特別良好的解決辦法，在實(shí)踐的過程中可以嘗試應(yīng)用系統(tǒng)分區(qū)的方法，有效通過斷路器連接好各個(gè)區(qū)域，出現(xiàn)故障時(shí)有配電站處的繼電器做出相對(duì)應(yīng)的感應(yīng)，通過斷路器有效隔離故障區(qū)，通過這樣的方法能夠確保非故障區(qū)安全平穩(wěn)的運(yùn)行。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，有針對(duì)性的對(duì)于新能源并網(wǎng)對(duì)配電繼電保護(hù)的影響進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和論述，是十分必要的，針對(duì)相關(guān)方面的影響因素著重探究并提出相對(duì)應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，可以從根本上確保分布式光伏發(fā)電有更好的效果并呈現(xiàn)出更優(yōu)良的應(yīng)用效率。同時(shí)也要著重注意到新能源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)的網(wǎng)損、潮流、電壓、系統(tǒng)保護(hù)等造成的深遠(yuǎn)影響，為了從根本上有效確保分布式發(fā)電系統(tǒng)接入傳統(tǒng)配電網(wǎng)后安全平穩(wěn)的運(yùn)行，還需要進(jìn)一步探索和實(shí)踐。

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（作者單位：內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 包頭供電局）