基于分布式發電的配電網繼電保護分析

陳 琳

（國網江西贛州市南康區供電有限責任公司，江西 贛州 341400）

基于分布式發電的配電網繼電保護分析

陳 琳

（國網江西贛州市南康區供電有限責任公司，江西 贛州 341400）

隨著我國經濟社會的發展，我國對用電的需求也不斷的增加，在環保高效的理念的支持下，一些的發電技術開始廣泛的應用，不僅滿足了人們的用電的需求，還保護了生態環境。而分布式發電作為一種新興的高效、環保的發電技術得到了飛速的發展和廣泛的應用，但是該種系統的接入，改變了配電網故障電流的分布，并對繼電保護的基礎條件產生了一些影響。因此，本文將著重分析分布式發電的計入對配電網繼電保護的影響，以期在進一步推廣和應用分布式發電中能夠提供經驗借鑒。

分布式發電；配電網；繼電保護；影響分析

分布式發電技術已快速發展，但是，該種技術的接入會使電力系統發生重大的變化，改變繼電保護的基礎條件，還會影響電力系統的控制和運行。在分布式發電技術下，其對配電網繼電保護的影響是關鍵的環節，這就要求我們要保證調整傳統的配電網的保護措施，從而滿足分布式發電電源的使用要求，滿足配電網的繼電保護要求，因此，我們有必要深入的探索分析分布式發電對配電網繼電保護的影響，并做出相應的措施，具有重要的現實意義。

一、分布式發電的概述

分布式發電技術是一種新興的技術，它是指，為了滿足特殊用戶的需求，在支持原有配電網的經濟運行而設計和安裝的小型發電機組，其容量一般小于30MW。該種發電技術與傳統的大容量集中式發電不同，它又稱為分布式能源，發電方式比較分散，所采用的能源一般為可再生能源。根據分布式發電所使用的技術不同，其可以分為水力發電、風力發電、光伏發電等。該種發電技術能夠有效地降低終端用戶的費用，還能減少對環境的污染，靈活性、效率性都很高，并且，能源的來源也多樣化。因此，在隨著分布式發電技術研究的深入，其設備成本也逐漸降低，在電力系統中的應用也在逐漸增加。可以預見，分布式發電并網運行是發展趨勢，但由于分布式發電的容量一般較小，在通過配電網接入電力系統后，將會影響配電網的結構，配電網的電流、分布等，從而為電力系統的運行與調整帶來一系列的問題。而配電網的繼電保護裝置時電力安全、穩定、可靠運行必不可少的設備，在分布式電源接入電網后，會不可避免的受到影響。

二、配電網的特點與保護的配置

配電網的拓撲結構類型有很多，包括樹干式接線、放射式接線以及環網式接線，通常依據供電的可靠性要求來選取配電網的形式。例如，我國城鄉配電系統多采用放射式接線結構，該結構具有接線可靠、易擴充、保護整定也相對容易等優點。放射式配電結構簡單，且供電電源為單側供電，在采用放射式配電結構的繼電保護裝置都是以此為基礎來進行設計和配置的。現階段，我國的中低壓配電網多處采用單側電源的放射式配電網絡，其對于高壓電網的繼電保護來講，是一種相對簡單地保護。在該種結構中的配電網中的繼電保護主要有過電流保護、電流保護、距離保護、電壓保護等。一般來講，考慮到放射式配電網的潮流是單向的，且發生的故障有90%左右都是突發性的瞬時故障，在設計時，通常是主饋線斷路器采用電流速斷保護和過電流保護兩段式的保護方式，并配置三相一次重合閘裝置，電流速斷保護可以調賬靈敏度，但不能保護全部線路，而過電流保護既可保護本線路全長，還能保護相鄰線路的全長。一般來講對于分支線路采用的保護策略是高壓熔斷保護。

三、分布式發電對配電網繼電保護的影響分析

分布式發電并網運行是未來電力系統發展的趨勢，在其接入配電網后，將會對配電網結構、電流保護、熔斷器以及自動重合閘都會產生相應的影響，進而影響整個電力網的運行和控制。

1 對兩段式電流保護的影響。在分布式發電系統接入配電網后，將影響原有的電流小大小和分布，從而影響繼電保護裝置的正常運行。含有分布式電源的配電網發生故障后，有增助電流或分流的作用，從而使得經過繼電保護裝置的電流可能會變大，也可能會減少，進而改變了保護裝備的保護范圍和靈敏度，這樣就給保護裝置的設計帶來了一定的難度。例如，將分布式發電接入10kV的配電網系統中，假設10kV的電網等值為一個電壓源，在接入后，將會使電網從傳統的單側電源網絡，轉變成雙側或是多側電源網絡，這樣就會改變故障發生電流的大小、持續的時間、電流的分布和流向。一般來講，對主饋線的影響主要有：一是導致本饋線保護誤動，二是靈敏度降低或者保護拒動，或者局部保護的靈敏度增加。三是相鄰饋線故障時方向腹脹電流可能會造成本饋線的保護誤動。四是減小保護的范圍，失去保護的選擇性。通常可以利用電抗器高阻抗值特性來限制分布電源提供的短路電流，從而解決保護間的不協調問題。

2 對自動重合閘的影響。對于單側電源的放射式配網結構在分布式發電接入配網之前，自動重合閘可在瞬時故障線路發生時迅速起到保護作用而不對配電網產生任何破壞和沖擊。但是，在分布式發電接入配網后，若出現線路故障跳閘事故，故障部分將與系統電源分離，而分布式電源與負荷形成的電力孤島會繼續保持電壓，形成電流沖擊波或者電弧擊穿絕緣，從而對自動重合閘造成影響。

3 對熔斷器保護的影響。對于分布式發電接入分支線的配電網會限制熔斷器的保護作用。一方面，分布式電源和系統的測電源會將電流輸送到故障點，導致電流過大，從而使得上下級的線路同時損壞或熔斷，破壞了熔斷器之間的配合關系；另一方面，通向故障點傳送的反向故障電流方大小的方向不能確定，若容量較大，就會產生方向腹脹電流較大，從而熔毀熔電器。

結語

總之，分布式發電是一種新的發電方式，該種技術相對于傳統的發電技術，更加高效、環保，在未來的發展中，與現有的電網并網是一種趨勢，由于在分布式發電接入配電網后會對繼電保護產生一定的影響，因此在實踐中，應當注意采取一定措施，盡可能減小其對繼電保護的影響，從而保證供電的穩定、安全、可靠性。

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[3]李闖.淺議配電網繼電保護中受分布式發電的影響分析[J].科技與企業，2012 （13）：183.

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