分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)影響的研究

張?chǎng)?王建功 張忠銳 馬程

摘要：在現(xiàn)代化的城市用電系統(tǒng)中分布式電源并網(wǎng)的運(yùn)用，可以大幅度地降低系統(tǒng)運(yùn)行的損耗，還可以提高電網(wǎng)的傳輸質(zhì)量和工作效益，尤其是面臨著日益緊張的電力需求下，保證各方面用電的正常與安全是相關(guān)工作的重點(diǎn)。分布式電源屬于多個(gè)系統(tǒng)供應(yīng)，然后連接配電網(wǎng)，就會(huì)造成結(jié)構(gòu)發(fā)生變換，繼而影響電流的分布和運(yùn)輸改變，本文將分析分布式電源技術(shù)運(yùn)用，以及對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)影響的研究。

關(guān)鍵詞：分布式;電源并網(wǎng);配電網(wǎng);保護(hù)研究;具體影響

引言：

隨著人類(lèi)生活和各項(xiàng)活動(dòng)的開(kāi)展，人們對(duì)于不同能源和資源的需求量在不斷地增加，還有許多的資源屬于不可再生，尤其是在電力的使用方面，利用太陽(yáng)能和水利工程以及風(fēng)能等來(lái)實(shí)現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)換，繼而實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)運(yùn)用。而在電力系統(tǒng)中運(yùn)用分布式電源并網(wǎng)，直接連接對(duì)應(yīng)的發(fā)電系統(tǒng)中，其能源的供應(yīng)形式主要根據(jù)不同的能源供給可以分為很多種，而且運(yùn)用該電源的供應(yīng)可以有效的電力運(yùn)用的成本，繼而提高運(yùn)行的效益和質(zhì)量。

一、分布式電源并網(wǎng)分析

該技術(shù)主要運(yùn)用于特定的環(huán)境中，而且能夠提高發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)適用性，將其直接接入配電網(wǎng)或者容量相對(duì)較小的發(fā)電系統(tǒng)中，其主要電源供應(yīng)的方式有太陽(yáng)能、燃料和燃?xì)鈾C(jī)等，在運(yùn)用分布式的電源并網(wǎng)系統(tǒng)中，將有關(guān)的配電輻射結(jié)構(gòu)網(wǎng)，改變?yōu)殡娫磁c用戶(hù)直接聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而會(huì)對(duì)配電網(wǎng)有一定的影響。分布式電網(wǎng)技術(shù)主要有可變性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、建設(shè)時(shí)間較短等特點(diǎn)，在其運(yùn)行過(guò)程中會(huì)對(duì)電壓和電源的供應(yīng)質(zhì)量以及網(wǎng)損都有較大的影響，所以要采取保護(hù)措施處理，保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的正常和穩(wěn)定[1]。如圖一所示，分布式電源系統(tǒng)。

二、分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)的影響研究

（一）電源保護(hù)

在發(fā)生故障時(shí)，當(dāng)其具體位置在數(shù)據(jù)終端下游時(shí)，在接入配電網(wǎng)系統(tǒng)中后就會(huì)導(dǎo)致下游的電流變大，在上游部分的保護(hù)就相對(duì)較小。由于下游的保護(hù)電流過(guò)大，就會(huì)將其范圍擴(kuò)展到相鄰的線(xiàn)路上，繼而導(dǎo)致線(xiàn)路受到不同電流的干擾，從而導(dǎo)致保護(hù)錯(cuò)誤，影響防護(hù)效果。但是如果接入的距離較小時(shí)，就會(huì)嚴(yán)重影響電流的保護(hù)作用，降低了靈活反應(yīng)能力。當(dāng)有恒定的功率接入到合適的節(jié)點(diǎn)位置時(shí)，就可以減少對(duì)其保護(hù)的影響[2]。

（二）自動(dòng)重合閘

主要是根據(jù)原先的輻射結(jié)構(gòu)式的配電網(wǎng)系統(tǒng)，在接入到分布式電源系統(tǒng)時(shí)，就會(huì)影響到重合閘。如圖二所示，重合閘保護(hù)設(shè)備。

1、重合閘前加速

主要在饋線(xiàn)的前端安裝對(duì)應(yīng)的重合閘，因而在線(xiàn)路發(fā)生故障問(wèn)題是，就會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置無(wú)法發(fā)生反應(yīng)和作用，繼而利用重合來(lái)去除故障。所以在使用重合閘后，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，不管是位于分布式電源系統(tǒng)的任何位置中，該裝置會(huì)導(dǎo)致在節(jié)點(diǎn)位置處的電弧不會(huì)熄滅和不同時(shí)期的問(wèn)題，主要表現(xiàn)為前后的加速方面，而在相鄰的位置上發(fā)生故障時(shí)，就會(huì)引起分布式電網(wǎng)起始端發(fā)生重合閘不同步問(wèn)題[3]。

2、重合閘后加速

在饋線(xiàn)上的一個(gè)惡搞斷路設(shè)備處安裝重合閘，當(dāng)線(xiàn)路出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，有關(guān)的保護(hù)裝置會(huì)進(jìn)行自動(dòng)性的選擇操作，然后再進(jìn)行重合。和傳統(tǒng)的配電網(wǎng)系統(tǒng)相比較而言，分布式電源的存在會(huì)影響重合閘功能的發(fā)揮，還有當(dāng)其上游有了對(duì)應(yīng)保護(hù)操作時(shí)，如果繼續(xù)供應(yīng)短路電流，就會(huì)使得在故障點(diǎn)處的電弧產(chǎn)生變動(dòng)，繼而造成重合閘不能發(fā)出對(duì)應(yīng)的操作保護(hù)，導(dǎo)致變?yōu)殚L(zhǎng)久性的故障問(wèn)題。還有由于分布式電網(wǎng)的存在，重合閘的兩端都有電源系統(tǒng)，而且在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)沒(méi)有監(jiān)測(cè)的功能，使得出現(xiàn)不同步的重合問(wèn)題，繼而造成系統(tǒng)的嚴(yán)重問(wèn)題。

三、減少影響，提高對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)的措施

（一）具體分析

為了有效地減少對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)的影響，就要對(duì)配電網(wǎng)發(fā)生的短路性故障進(jìn)行詳細(xì)地分析和研究，主要有等效電源以及疊加和相鄰回路、瞬態(tài)發(fā)展等四個(gè)方面，在具體的運(yùn)用中，要根據(jù)實(shí)際情況以及適用的條件，選擇合適的分析方法。當(dāng)分布式電源系統(tǒng)接入對(duì)應(yīng)的配電網(wǎng)中，會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)路功率數(shù)量和方向的變化，從而保障原有的配電系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為多源配電結(jié)構(gòu)，所以在進(jìn)行計(jì)算和分析工作時(shí)，要與短路的電流變化相一致，對(duì)具體的方法進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整，通過(guò)實(shí)踐證明，可以選擇改進(jìn)后的疊加計(jì)算方法來(lái)進(jìn)行故障的分析和判斷，將短路電流看作一個(gè)電流節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，當(dāng)接入的電容量大小不同，就會(huì)造成電流的具體分布產(chǎn)生變化，因而需要對(duì)原有的保護(hù)系統(tǒng)記性改造和調(diào)整[4]。

（二）應(yīng)對(duì)措施

當(dāng)發(fā)生短路故障問(wèn)題時(shí)，利用對(duì)變換器的控制措施，來(lái)限制分布式故障電流的涌入，還有在保護(hù)操作較為困難時(shí)，可以采用光纖材料來(lái)進(jìn)行，還能夠延長(zhǎng)重合閘作業(yè)有效時(shí)間，并且對(duì)注入分布式電源系統(tǒng)的電流進(jìn)行有效地控制，尤其是一些大容量的可以選擇高壓設(shè)備來(lái)進(jìn)行，此外還可以對(duì)配電網(wǎng)的額定數(shù)值進(jìn)行校準(zhǔn)，但是注意的是要保障系統(tǒng)反應(yīng)的靈敏度問(wèn)題。具體的情況，還要根據(jù)實(shí)際故障分析，來(lái)采取合理的措施解決。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中，要針對(duì)實(shí)際的情況進(jìn)行詳細(xì)分析和研究，明確問(wèn)題所在和產(chǎn)生的原因，繼而采取有效的措施解決，從而減少對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)的影響，提高系統(tǒng)運(yùn)作的效率和質(zhì)量。而在相關(guān)的保護(hù)處理中，主要是針對(duì)電源和重合閘的利用來(lái)進(jìn)行，但是要確保原有系統(tǒng)的靈敏度，保障用電安全，減少故障問(wèn)題的發(fā)生，這對(duì)于減輕電力系統(tǒng)壓力有著較大的影響，尤其是對(duì)于配電網(wǎng)系統(tǒng)的保護(hù)處理，繼而實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)：

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[3]田書(shū)，劉穎，梅小麗.分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)電流保護(hù)影響的研究[J].工礦自動(dòng)化，2011（10）：39-43.

[4]趙毅，孫文瑤，許傲然.分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)影響的研究[J].沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，08（001）：11-13.