芻議分布式電源對配網繼電保護的影響

摘要：分布式電源是指一種新型的電力電源技術，其出現與發展是經濟社會可持續發展與科學技術進步的必然產物。文章介紹了當分布式電源接入到配電網中，會很大程度上使配電網的故障電流大小和方向發生改變，必然會對配電網的繼電網保護帶來不利的影響。

關鍵詞：分布式電源；配電網；繼電保護；可再生能源；電力電源技術；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM77 文章編號：1009-2374（2015）34-0141-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.072

1 分布式電源

所謂的分布式電源就是指一種新型的電力電源技術，其出現與發展是經濟社會可持續發展與科學技術進步的必然產物。電源通常情況下都可以有效地利用太陽能、天然氣、沼氣、水能等清潔能源進行發電。分布式電源還有一種作用就是可以將一些其他的系統所產生的廢能加以利用，并轉化為熱能和電能。同樣，分布式電源具有很多的優點，比如經濟實惠、安全可靠、可靠性強等。電力系統的健康發展在很大程度上依靠分布式電源，原因是，在大部分情況下，城市中多安裝分布式電源，因此天然氣和柴油被廣泛地運用在分布式電源中。

伴隨著經濟的快速發展以及人類文明的不斷提高，人們對能源的需求也越來越大，進而導致了能源也變得緊缺起來，因此每個國家都在盡最大的努力積極研究新的能源。就是由于這個原因，從而推動了分布式電源的發展。在我們國家，現在配電網中最常用的就是分布式電源，但是如果將分布式電源運用進配電網中，就會使配電網中的繼電保護受到嚴重的威脅。它會造成供電系統的結構改變，進而使繼電網的繼電保護失效等，因此我們必須要仔細地研究關于分布式電源對配電繼電網保護的不良影響。

2 未裝設分布式電源的配電網繼電保護

目前，在我國，繼電網結構通常都是輻射性網絡和單側電源，一般也會在接近母線的饋線處安裝繼電保護裝置，并且設置限時電流速斷以及定時限過電流保護裝置，同時還有電流速斷保護。但是這些都不是全程電纜線路，通常情況下，也要安裝一個三相一次重合裝置，此裝置最大的作用就是，如果配電網線路出現了故障，這個裝置可以迅速恢復線路的供電情況，這樣就可以在很大程度上確保配電網供電和可靠性和安全性，通過這樣的方式來確保百姓可以順利地生活。電流速斷保護的含義就是：如果是配電網突然發生短路問題，并且短路的電流比整定值大的時候，此時這個保護裝置就可以立刻動作，將電路斷了，并且機器跳閘。雖然大家都認為電流速斷保護的效果非常讓人滿意，但是其依舊存在很多缺點，無其是不可以保護線路的全部長度，這樣就會殘留一些保護的死點。但是，對于電流速斷保護來說，它可以根據行程的長度或者是下一回的15%，利用最少的時間，快速地切除全程范圍的故障保護，并且可以視其為電流速斷保護的備用，還有就是定時限過的電流保護既可以保護線路的全長，還可以確保下一回電路的

全長。

3 影響分析

當分布式電源被接入到配電網中后，相對應的配電網的結構也會發生與之相對應的變化。如果是分布式電源被接入到不同的位置后，那么就會帶來不同程度的故障電流，如此下去，就會對繼電保護帶來不利的影響。因此，我們要按照分布式電源接入的位置不同對而對分布式電源對配電網繼電保護的影響進行分析。

3.1 分布式電源接至配網饋線尾部

當配電網饋線的末端接入分布式電源之后，在各個不同的供電區域就會產生不同的短路故障。

圖1 配電網饋線末端接有分布式電源分析圖

第一，如果是d1發生短路故障，保護1就會快速動作，但是保護1和保護4的整定值不會因為分布式電源而受到任何的影響，同時保護2和保護3這時會發現分布式電源的反向的故障電流，假如說反向的故障電流非常大，那么這個時候，保護3就會檢測到超過保護3的整定值電流，此時就比較容易導致保護誤動作的發生。因此這個時候，就要快速地在保護2和保護3上安裝方向元件，但是分布式電源依舊要不斷提供負荷供電給B母線，所以這個時候就需要在AB線上的某一段緊靠B線的地方安裝方向元件保護裝置，這樣一來，當d1出現短路故障時，電路系統上的每一個裝置都會迅速動作，從而有效地實現供電的安全可靠性。

第二，如果是d2發生短路故障時，此時的保護2就會快速并且正確動作，但是保護1、保護2、保護3都不會受到任何的影響。然而此時的保護3就會很快地發現分布式電源的反向故障電流，同樣的，如果還是檢測到反向故障電流非常大的話，這個時候的保護3必定會比它的整定值還要大，這樣就特別容易出現保護誤動作，所以所要做的就是在保護3的位置上安裝方向元件。

第三，如果是d3發生短路故障的時候，按照常理來說，只會有保護4動作進行切除，由于此時配電網中接入了分布式電源，保護1、保護2、保護3就會流過這個供出的反向的故障電流，如果是這樣的話，就會導致這三個保護都出現誤動作，進而喪失了選擇性。由于根據三段式電流保護的特征，我們可以知道，啟動電流最小的是保護1，所以說，保護1就會更容易出現誤動作。

3.2 分布式電源裝至饋線非末端母線上

圖2 配電網饋線非末端某母線帶分布式電源分布示意圖

如圖2所示，若系統未接入分布式電源，會出現以下三種情況：

第一，若是d1出現問題時，保護3就能夠自動地除去故障，因為配電網故障點的下部并未安裝電源，因此，在實際操作中所需要斷開的線路是AD段；但是如果當母線B接入分布式電源后，當d1出現問題時，若僅僅保護3動作，分布式電源在很大程度上會致使BD成為孤島運行，在實際操作中，因為未在母線B與故障點中間裝設相應的保護，因此分布式電流必然會為故障點持續地提供一些短路電流。除此之外，分布式電源的保護裝置會自動發生動作，進而退到電網之外，因此，應該在線路AB段與母線B相鄰的一側裝設方向元件以及保護裝置，從而推動方向性電流保護的構建完成。

第二，若是d2出現故障的時候，分布式電源在很大程度上會對保護2流過的故障電流具有一定的幫助作用，這時能夠有效加大保護的靈敏性，此時保護2的電流速斷保護發揮的作用范圍就能夠得以大大拓寬，甚至可以將范圍擴大至下個回線路上，此時，就會切斷保護2和保護3之間的聯系。除此之外，分布式電源還能夠對保護3流過的短路電流產生一定程度的削弱作用，因此，如若d2出現問題，必然會致使保護3流過的電流大大減少，壓縮其保護的范圍。還有就是，分布式電源會在一定程度上降低保護1的靈敏性，這樣就大大縮小了其保護范圍，此時，保護1的限時電流速斷保護就無法為下游臨近的后備保護裝置提供便利了，所以在這一情況下一定要修改保護1、2、3的整定值。

第三，如果是d3出現問題時，保護4并不會受到分布式電源的影響。通常而言，分布式電源或許會致使保護2產生一些誤操作，這樣會大大降低保護1的靈敏性。所以在這種情況下必須要對保護1、2、3的整定值予以一定的整改。

3.3 分布式電源接入配電網饋線端部時

經過一系列研究發現，若分布式電源接入配電網饋線端口時，這個時候的分布式電源僅僅是加大了配電網系統的整個容量，無論是哪一部位出現問題，4個保護裝置都不會受到分布式電源的影響，因此也就不需要增加方向元件，同樣的也就不需要重新修改整定值。

4 結語

目前，我國經濟的快速發展，能源的需求量持續不斷地增加，就會造成能源的緊缺和環境的污染，正是因為這樣，社會越來越關注環保和節能減排。而分布式電源能夠實現廢物的重復利用，是一種環保而且經濟的能源系統，除此之外，還可以應用可再生能源進行發電。雖然分布式電源接入到配電網中可以提高配電網的安全和可靠，然而還是存在一定的不利影響。因此，在相關人員進行分布式電源接入時，一定要對配電網系統予以適當而充分的分析，然后利用不同的措施將那些不利影響消除掉，唯有如此，才能夠有效提高我國配電網的安全性等。

參考文獻

[1] 范蓓.淺談分布式電源對配網繼電保護的影響[J].科技風，2013，（22）.

[2] 艾晶潔.淺談分布式電源對配電網繼電保護影響[J].電源技術應用，2013，（2）.

作者簡介：楊芬（1972-），供職于國網江西省電力公司景德鎮供電分公司，國家電網繼電保護高級技師，研究方向：繼電保護。

（責任編輯：蔣建華）