分布式發電對配電網繼電保護的影響探討

常群英

摘 要：隨著社會和經濟的快速發展，我國的電網技術也在發生著改變。分布式的發電方式是一種環保并高效的發電技術，在最近幾年中都發生著飛速的變化。不僅如此，分布式發電方式的接入不僅改變了配電網的分布和故障電流，同時也保護了原有裝置的基本性條件，這對配電網在實際的配電保護中起著非常重要的作用。本文對分布式的配電保護影響做了簡要的分析，希望通過本文的分析可以給相關的技術人員提供有價值的參考。

關鍵詞：分布式 發電 配電網 保護 影響 分析

中圖分類號：TM773 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0109-02

分布式的發電技術是一項新興起來的發電技術，它是為了充分滿足用戶的一些需求，并支持原有配電網的安裝和設計或者是就近的小型電機組。分布式的發電網的運行是其發展的主要趨勢，因為其容量很小，所以一般都是通過配電網來接入電力系統。在分布式電源接到配電網之后，就會深刻影響到網絡中電流的流向和大小以及實際分布，這就必然給相關電力系統的調度和運行帶了諸多問題。隨著電力的快速發展以及計算機技術的不斷普及、相關的通訊技術的不斷革新，配電技術保護也將面臨著快速發展的趨勢。希望通過本文分布式的配電繼電保護影響的簡要分析，希望可以給有關人員提供參考。

1 有關配電網的保護和結構配置

因為傳統的配電網都是單電源的輻射性結構，所以保護裝置比較簡單。日前，我國配電網的保護有兩種方案。

1.1 利用比較傳統的三段式電流進行保護的方案

定時電流的速斷保護、過電流的保護以及定時限電的速斷保護。其中，對電流速斷保護要按照本線路末端所流過的短路電流整定，進行瞬時的切除障礙，但是不可以對線路的全長進行保護。在定時的限電流的速斷保護要按照實際線路故障時進行靈活的保護原則整定，并且可以充分保護該條線路的全長。除此之外，對那些不必和相關線路相互匹配的終端性線路，相關的電流速斷的保護就要按照本線的末端進行靈活的整定，可以對線路的全長進行保護。

1.2 積極采用反時限的電流保護方案

反時限的過電流的保護主要是被保護線路的短路和保護動作的短路電流相關的一種保護。短路的電流比較大，相對的保護動作也比較短，如果近處的障礙在進行保護時限短，就會使遠處的故障保護時限就會限短，此時在較遠處的故障動作就會比較長，這種保護可以同時滿足于選擇性和速動性兩個要求，其在整個配電網絡中起著非常重要的作用，應用比較廣泛。但是，值得注意的是，因為在配電網的實際故障中大多數都是瞬時的故障，所以對于那些非電纜的線路，不管采用的是什么保護性方案，都要配置相關的重合閘的裝置，來充分保護在線路可能發生瞬時故障后進行快速供電。

2 有關DG對三段式的電流影響

定時的限電流速斷保護以及過電流的保護所組成的三段式保護都具有可靠性高、原理簡單的諸多優點。在通常情況下，是可以充分滿足可靠的切除相關故障的實際要求的，所以在有關配電網的實際保護中其應用是比較廣泛的；與此同時，電網的系統運行和接線方式也有比較大的影響。在相關的配電網絡中接入DG之后，有關系統的潮流就會進行重新的分布，當發生短路時，相關故障電流的流向和大小就會發生著明顯的變化。所以，DG的直接接入其位置不同，故障電流的流向和大小也就會不同，從而對相對保護動作的影響也就存在著不同。

2.1 可以在相關線路末端直接接入DG

如圖1所示，在相關的線路末端直接將DG接入。

在該系統中DG和S之間可以由原來的單電源的輻射形式變成雙電源的供電形式，在其他區域還是進行單電源的供電方式。如果系統的短路點存在不同，DG的直接并入也會產生直接的影響，其影響也是不同的。如下是具體分析。

2.1.1 在F1處發生了短路的故障

在此處如果發生故障，因為P3，P4處得到保護感受不到故障的電流，所以其相關的動作行為并不受DG的并入影響。當流過故障點的電流由DG和S兩者來提供時，流過1和2處的短路性電流都由系統S去提供，在1處和2處所感受到的電流流向和大小和并入DG之前是完全相同的，所以，所感受到的行為是不受DG并入的影響的，在點2處可以通過動作來切除有故障的線路。

2.1.2 當DG上F2處發生短路的故障

當DG的點2處發生故障時，點3和點4處也不會感受到故障電流的存在，所以相關的動作行為也不會受到DG的影響。通過故障點的電流是由DG和S兩者提供的，但是通過1處的保護電流是由總系統S所提供的，同時保護動作的行為是不會受到并入的DG影響的，1處的動作可以將故障電流線路進行及時切斷。當點2處出現障礙時，點2處就可以感應到DG所提供的短路電流，與此同時也存在著多種可能：首先是由DG所提供的短路電流很大時，點2處就可以將相關線路進行切斷，最后由DG向LD3處進行供電，此時就會形成電力的孤島，但是在無意之中就會形成孤島的系統，對相關的用戶系統造成嚴重的危害，并且對于低劣的電能也會產生負荷，所以在一般情況下是不可以讓孤島自己運行的。第二種就是采用反孤島的形式，讓并入的配電網DG瞬時就可以感應到電壓驟變和主網服務中的系統自動性解列。

2.2 小結

根據以上的實際分析，配電中并入DG對三段電流的保護影響如下。

對非故障的線路保護中的誤動，使保護嚴重地失去了保護性，擴大了相關事故的影響范圍。

讓本線路的靈敏度明顯降低，比較嚴重的是可以保護拒動。

與此同時，我們也可以看出DG對過流保護的影響和DG容量以及接入的電流系統實際位置有關系，在并入系統DG容量不可以過大，當DG的容量保持穩定情況下，并入的線路對實際的保護影響比較小，當DG的容量較大時，在之前就可以校對靈敏度和保護定值，在比較必要時也可以保護電流進行方向元件的加設。endprint

3 DG反時限電流的影響

3.1 在相關線路的末端直接并入DG如圖2

在這個時候，原有的電源輻射型的網絡直接轉變為雙電源的網絡。顯然，系統短路點的實際位置不同，在并入之后的保護影響也是不同的，實際如下。

當L1點出現故障的時候，通過P1處的故障電流由系統S處提供，其保護性是不會受到DG并入后的影響的，其可以充分地切除故障的線路。當點2和點3處可以感受到DG的故障性電流，但是是否可以運動完全取決于DG的容量。在一般情況下，為了避免電力孤島現象的出現，不管是P2還是P3動作，在DG處都要和系統進行自動解列。

在L2處如果發生短路的現象，通過P1和P2的電流就由系統提供，相應保護的動作行為是不受DG并入后的影響的，在P2處就可以對故障性電流進行故障切除。

在L3處如果發生故障短路的現象，通過P1和P2以及P3處的故障性電流是由系統提供，其相應的保護電流不受到并入電流的影響，點3處可以切斷電流中的故障。

3.2 小結

通過上述的分析，在配電系統中并入DG的反向時限過流保護影響如下。

對動作時限加大保護，并不利于相關故障的切除。

對非故障的線路進行保護，讓實際的保護完全失去保護的性質，從而擴大事故的影響范圍。

與此同時，我們可以看出DG對反時限的過流的保護影響和容量大小以及所配入的系統位置有關，在并入的系統的容量不要過大。當在容量一定的情況下，線路末端的保護影響較小。當DG的容量很大時，就可以在進行校驗之后保護定值和相應的靈敏值，在十分必要的前提下可以加護方向的元件。

4 對自動重合閘所造成的影響

通過經驗表明，在配電的故障中，瞬時的故障占據的比例已經達到了80以上。對于自動重合閘的利用可以大大地提高系統效率，減少停電的次數，提高相應的穩定性。尤其是對那些單相電源在實際的電源中效果比較明顯，所以自動重合閘在實際的應用中也被廣泛的應用。

在并入DG之前，自動重合閘重合瞬時性故障發生短路時，是不會對相關系統造成很大的沖擊的，故障性電路是可以瞬間恢復好供電的功效的，也可以比較好的保證了電網的可靠性。當配電的電網中并入DG以后，當線路中發生了瞬時的故障之后，DG可能在發生故障之后不能很快就脫離開相關的線路，繼續相關的故障點傳輸故障的電流，這就直接地導致了故障點發生持續電弧，直接地導致了自動重合閘的失敗。除此之外，在實際的故障發生之后，電網和電力的孤島是不可以進行同步的。在這樣的情況下，不是同期的電流就會產生很大的電流和電壓，這種情況在如今的電力企業中是不可以出現的，是完全不可以發生的。因為DG并入之后會對自動重合閘所造成的故障進行持續電弧，甚至在非合同期等出現隱患。

5 結語

隨著時代的發展以及經濟的不斷進步，我國對分布式的發電越來越重視。分布式的發電方式是電力系統中比較重要的一項內容，但是這樣大量的分布式的并網行動會比較深刻地影響電網的電流大小和電流走向，給配電的電網保護帶來了很多不便。為了充分提高配電網的供電質量和可靠性，以及對配電電網的保護所造成的影響，對分布式發電的應用和推廣則有著十分重要的意義。隨著電力的快速發展以及計算機技術的不斷普及、相關的通訊技術不斷革新，相關的配電技術保護也將面臨著快速發展的趨勢。國內外對配電繼電保護的相關技術發展都將逐步趨于網絡化和計算機化。控制保護和測量以及相關的數據通訊的一體化，這些對相關的工作者均提出了艱巨的任務。總而言之，計算機的保護終將伴隨著新科技的發展和進步呈現出新的特點，從而也獲得了比較廣泛的應用。本文對分布式的發電配電保護中的影響做了分析和探討，希望通過本文的研究可以給相關的技術人員提供有價值的參考。

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