基于分布式電源的配電網繼電保護問題探討

鮑忠偉

摘 要：隨著國家經濟的發展，社會狀況日益復雜，電力在國民經濟和生活中占有著非常重要的作用，而對電力的分布式電源的配電網繼電保護研究也逐漸地成為了國家的首要任務之一，近年來，為了使得配網繼電保護系統得到進一步的優化，電力部門對配網繼電保護方面實施了集約化管理，為配網故障快速的恢復供電做出了有力的幫助，這一系統模型在進行繼電保護、運行監控的作業時，提高了配網繼電保護水平，該文通過對分布式電源的配電網繼電保護問題進行科學的探討，希望在配網繼電保護方面提供參考作用。

關鍵詞：分布式電源 繼電保護 研究分析

中圖分類號：TM771 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（a）-0092-01

分布式電源的配電網繼電保護系統在我國的電力事業實際使用當中促進了電力系統建設的進步，將傳統的配網繼電保護改成了更加智能化、規范化的模式，將配電網故障維修人員的工作量大大減少，不僅使得工作效率得以大幅度的提升，也使得客戶對于電力供電服務的滿意程度得以提高，還令電力的安全使用得到了有力的保障?？茖W技術在不斷的發展，在現實生活和生產中，將原有落后的技術、設備與先進的科學技術相結合，進一步的提高生活質量和生產效率，這種趨勢已經勢不可擋，只有這樣才能在一定程度上將我國的國民經濟水平進行再提高。

1 分布式電源的概念以及分類

1.1 分布式電源的概念

對于分布式電源的概念在國際上還沒有一個明確性的定義，主要是由于分布式電源在不同國家研究的側重點不同，但是大多數的學者認為分布式電源主要指的是功率為幾千瓦到五十兆瓦、具有環境兼容性與分散性的特點，并且在一定程度上能夠對特定用戶的需求進行滿足的獨立發電單元。

1.2 分布式電源的分類

對于分布式電源最常用的分類方法是按照分布式電源的能源類型進行分類，由于能源類型的不同，分布電源主要分為潮汐能發電、太陽能發電、風力發電以及燃燒發電等幾種形式[1]。

2 分布式電源的配電網保護研究現狀

我國的分布式電源發展總體來說相比較前幾年有了明顯的進步，但是依舊受到技術類型差異、資源條件以及政策標準等方面的限制，在熱電聯產和光伏發電等領域的發展依舊處于起始階段，并且由于我國的風電產業發展較快直接或間接地導致了電網規劃以及行業標準的相對滯后，致使風機不能正常發電，分布式電源的配電網保護問題難以得到解決。

分布式電源的接入為配電網帶來了相當大的影響，在配電網的控制方面、運行方面、保護方面都提出了相當多的要求，針對這些問題，國家以及相關的電力企業都對其給予較大的重視，并且也根據這些問題投入了大量的人力以及物力進行研究整改。

3 分布式電源的配電網繼電保護問題的方案

3.1 對電流保護進行改進

傳統的電流保護已經沒有辦法對分布式電源接入的配電網保護的特殊要求進行滿足了，因此對于電流保護的改進就成為了必不可少的措施，對電流保護進行改進后，令其能在一定程度上使得分布式電源可以適應原有的保護裝置，從根本上避免了新增的分布式電源對現有的繼電保護裝置做出較大的改動，不僅極大地減少了人力的輸出，也相應的控制住了成本[2]。

3.2 應用輸電線路中的繼電保護原理

相對于電流保護，距離保護的方案則更顯得完善一些，不僅如此，系統的運行方式對距離保護的影響相對來說也比較小，并且相關的測量元件都具有明確的方向性，由此在分布式電源的配電網中比較適合應用距離保護方案，但就目前的距離保護方案來說還存在著兩大不足之處，第一，一旦分布式電源出現故障電流，就會對距離保護產生較大的影響，并且測量元件的耐過渡電阻能力較差，針對這個問題，可以應用多邊形特性抗阻繼電器將直線與圓的特性結合起來，進而降低過渡電阻的影響效果。第二，由于一些系統需要長短線配合進行電力輸送，在此過程中距離保護就有可能失去相應的選擇性，面對這個問題，可以適當的增加分布式電阻的容量，達到減小影響的目的。

4 對含有分布式電源的配電網保護建立新的方案

隨著科學技術的不斷創新，越來越多的先進理念及技術設備等可以應用到繼電保護之中[3]。該文列舉了兩個比較具有代表性的例子并加以研究。

4.1 廣域保護

廣域保護指的是通過廣域測量系統為基礎的保護模式，主要應用的是GPS確定時的PMU技術來對電力系統進行時常的控制與檢測，并且對電氣量能夠進行更為細致的采集分析以及精確計算。當配電網引入分布式電源后，就將原來的單一式電源改變成了雙項式或多項式的電源，這樣一來就不得不對系統中各個節點電流或電壓等電氣量進行相應的采集分析，進而保證能夠對這一時刻的電氣量展開精確的計算，由此也顯現出了在含有分布式電源的配電網中廣域保護的重要作用。

4.2 含有分布式電源配電網的自適應保護

自適應保護能夠依照電力系統故障狀態以及運行方式的變化對自身特性、功能進行系統的保護，但就目前來說，現有的自適應保護系統還沒有完全充分的應用到計算機的智能化，也使得這一保護方式的發展前景得到了限制，現今最主要的問題解決方案是在自適應保護系統進行深入的研究，使其能夠通過計算機等一系列高科技手段對電力系統固有的分布性問題進行合理穩定的保護，進一步保證分布式電源配電網的安全性以及故障快速解決的效率，這樣一來，對于整個電力系統的正常工作運行也起著相當重要的作用[4]。

5 結語

擁有一個完善的分布式電源的配電網繼電保護系統具有重要現實意義，國家對其的建設和研究采取了很大的努力，期望能夠建設一個更加科學的的配網繼電保護系統。建設更加優質分布式電源的配電網繼電保護系統，能夠有效地對分布式電源進行安全保護，大大降低了配電網的故障率，保證了電力客戶的供電服務效率和質量，使其得到進一步的優化。

參考文獻

[1] 裴瑋，盛鹍，孔力，等.分布式電源對配網供電電壓質量的影響與改善[J].中國電機工程學報，2011（13）：152-157.

[2] 楊素琴，韓念杭，羅念華.分布式電源接入地區電網影響研究綜述[J].南京工程學報：自然科學版，2011（3）：49-54.

[3] 劉波.計及分布式電源的電力系統潮流及可靠性與穩定性研究[J].上海：上海交通大學，2012（1）：23-31.

[4] 舒小欣，陸于平，朱國防，等.分布式發電條件下基于故障區域的繼電保護方案[A].中國高等學校電力系統及其自動化專業第二十四屆學術年會論文集[C]，2011.endprint