分布式電源無序管理導(dǎo)致保護(hù)誤動分析

王鑫勞麗珊

（1.廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司百色供電局 廣西百色 533000 2.廣西中意達(dá)電氣工程有限公司 廣西百色 533000）

分布式電源無序管理導(dǎo)致保護(hù)誤動分析

王鑫1勞麗珊2

（1.廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司百色供電局 廣西百色 533000 2.廣西中意達(dá)電氣工程有限公司 廣西百色 533000）

隨著我國能源戰(zhàn)略的進(jìn)一步深化，利用清潔能源分布式發(fā)電在電網(wǎng)內(nèi)推廣范圍越來越廣。分布式發(fā)電在高效利用能源方面起到了很大的作用，但同時分布式電源的管理問題又給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來極大的挑戰(zhàn)。本文主要對分布式電源無序入網(wǎng)引起主變保護(hù)誤動作導(dǎo)致停電的案例進(jìn)行分析，強(qiáng)調(diào)分布式電源管理對電網(wǎng)安全的重要性，并提出對分布式電源有序管理的措施。

分布式電源；管理；保護(hù)誤動；措施

引言

近年來，隨著我國能源戰(zhàn)略進(jìn)一步推進(jìn)，分布式發(fā)電技術(shù)在電網(wǎng)內(nèi)部得到了廣泛的應(yīng)用，對于解決我國能源利用問題有很大的幫助。但是，大量分布式電源發(fā)電，特別是光伏能源、風(fēng)能以及小水電機(jī)組分布式發(fā)電在電網(wǎng)內(nèi)的全面推廣給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來極大挑戰(zhàn)。分布式電源突擊式發(fā)電影響電力負(fù)荷調(diào)度安排、小電源無序入網(wǎng)的保護(hù)整定配置問題等都成了亟待解決的問題。本文針對一起分布式電源無序入網(wǎng)發(fā)電引起主變保護(hù)誤動作，導(dǎo)致局部大范圍停電的案例分析，提出了對分布式電源有序、有效、合理管理的有效措施。

1 電網(wǎng)基本情況簡介

1.1 調(diào)度管理規(guī)定簡介

電網(wǎng)調(diào)度管理實(shí)施統(tǒng)一調(diào)度、分級管理的原則，廠站設(shè)備按照不同電壓等級分屬不同調(diào)度管轄。10kV及以下設(shè)備屬于縣級調(diào)度管轄，110kV和35kV設(shè)備屬于地市級調(diào)度管轄。分布式電源并網(wǎng)發(fā)電需要與相應(yīng)調(diào)度機(jī)構(gòu)簽訂并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議，確定機(jī)組各項(xiàng)參數(shù)、配置相應(yīng)保護(hù)后才能正式并網(wǎng)發(fā)電。

1.2 變電站保護(hù)設(shè)置情況

隨著電網(wǎng)發(fā)展不斷壯大、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)日益堅(jiān)強(qiáng)，現(xiàn)在110kV變電站基本設(shè)置為終端站，各類保護(hù)設(shè)置也趨向簡單化。一般情況下，110kV終端站直接面對用戶供電，主要設(shè)置為兩路進(jìn)線電源的內(nèi)橋形接線。一路電源為主供電線路、另外一路作為備用線路，且兩路進(jìn)線斷路器都不設(shè)置保護(hù)，故障時由上一級變電站線路保護(hù)動作切除故障。110kV配備備用電源自動投入裝置、主變壓器設(shè)置一套主保護(hù)（差動保護(hù)）和后備保護(hù)（復(fù)壓過流、零序、間隙保護(hù)）、35kV和10kV線路通常使用階段式電流保護(hù)。

2 事故案例分析

2.1 事故發(fā)生過程

19時08分46秒，220kV亮灣站110kV亮蘆I線線路距離I段保護(hù)動作跳閘，重合閘成功。

19時08分46秒，110kV蘆仙站2號主變110kV側(cè)后備保護(hù)間隙零序電流Ⅰ、Ⅱ段保護(hù)動作跳開110kV亮蘆I線105開關(guān)、跳開2號主變902開關(guān)、302開關(guān)。

19時08分53秒，110kV蘆仙站110kV備用電源自動投入裝置動作合上110kV聯(lián)絡(luò)A100開關(guān)。110kV蘆仙站110kV母線通過110kV馬蘆線恢復(fù)供電。

事故后，變電站值班員詳細(xì)匯報：19時08分46秒，亮灣站110kV亮蘆I線106開關(guān)距離I段保護(hù)動作跳閘，重合閘成功，故障相別AB相，保護(hù)測距50km；蘆仙站2號主變110kV側(cè)后備保護(hù)間隙零序電流Ⅰ段1時限、Ⅰ段2時限、Ⅱ段1時限、Ⅱ段2時限保護(hù)動作跳開主變?nèi)齻?cè)開關(guān)（110kV亮蘆I線105開關(guān)，2號主變902開關(guān)、302開關(guān)），現(xiàn)場檢查蘆仙站內(nèi)一次、二次設(shè)備均無異常。

19時20分，值班調(diào)度員判斷蘆仙站2號主變無故障后，即合上2號主變302開關(guān)、902開關(guān)，35kV、10kV負(fù)荷恢復(fù)供電。蘆仙站接線方式、保護(hù)裝置和錄波裝置故障信息如圖1～3所示。

2.2 保護(hù)誤動作過程分析

蘆仙站10kV蘆水線用戶無序接入小水電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，致使蘆仙站變?yōu)閳D4所示的兩端供電網(wǎng)絡(luò)。

雷雨天氣造成110kV亮蘆I線線路瞬時故障，19時08分46秒，220kV亮灣站110kV亮蘆I線距離I段保護(hù)正確動作跳開斷路器。同時，因110kV蘆仙站10kV蘆水線小水電機(jī)組未及時切除或解列，造成小水電機(jī)組繼續(xù)通過蘆仙站2號主變向故障點(diǎn)送電。

由于蘆仙站作為終端站，進(jìn)線開關(guān)沒有配置相應(yīng)保護(hù)開關(guān)不動作。19時08分46秒，由蘆仙站2號主變高壓側(cè)后備保護(hù)間隙零序電流Ⅰ段1時限、Ⅰ段2時限、Ⅱ段1時限、Ⅱ段2時限保護(hù)動作跳開主變?nèi)齻?cè)開關(guān)（110kV亮蘆I線105開關(guān)、2號主變902開關(guān)、302開關(guān)）。隨后，220kV亮灣站110kV亮蘆I線重合閘成功，蘆仙站110kV母線同時也失去電壓。19時08分53秒，蘆仙站110kV備用電源自動投入裝置動作合上110kV聯(lián)絡(luò)A100開關(guān)，蘆仙站通過110kV馬蘆線供電、110kV母線恢復(fù)供電，造成35kV、10kV母線局部停電事故。

相關(guān)保護(hù)規(guī)定：電網(wǎng)正常運(yùn)行保護(hù)配置中，若低壓側(cè)沒有小電源接入電網(wǎng)，則受電端線路保護(hù)可不投入，通過延時送電端斷路器重合閘時間進(jìn)行線路可靠重合，若低壓側(cè)有小電源接入電網(wǎng)，一般情況下會配置線路保護(hù)動作聯(lián)切裝置或小電源解列裝置，在發(fā)生故障時，讓低壓側(cè)小電源自行切除或解列后再進(jìn)行開關(guān)重合閘，以保證供電可靠性、防止設(shè)備保護(hù)誤動作。

圖1 蘆仙站接線圖

圖2 蘆仙站2號主變后備保護(hù)動作情況表

圖3 蘆仙站故障錄波裝置顯示情況

圖4 兩端供電網(wǎng)絡(luò)圖

2.3 事故原因分析和整改措施

本次變電站母線失壓事故是由于分布式電源無序接入電網(wǎng)發(fā)電，引起主變保護(hù)誤動作而引起。蘆仙站作為終端站保護(hù)配置相對簡單，在故障發(fā)生前10kV蘆水線小水電機(jī)組在未經(jīng)過縣級調(diào)度機(jī)構(gòu)同意，未完成并網(wǎng)協(xié)議簽訂工作、站內(nèi)保護(hù)設(shè)置未更改的情況下，相關(guān)方私自將小水電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，造成蘆仙站2號主變保護(hù)誤動作引起局部大范圍停電。

事故后，調(diào)度機(jī)構(gòu)在蘆仙站裝設(shè)110kV亮蘆I線保護(hù)動作跳閘聯(lián)切10kV蘆水線開關(guān)的裝置。當(dāng)110kV亮蘆I線故障跳閘時，待蘆仙站10kV蘆水線小水電機(jī)組及時切除或解列后進(jìn)行重合閘，避免了2號主變保護(hù)誤動作。保護(hù)裝置改造后，再也沒有發(fā)生保護(hù)誤動作的類似事件。

3 分布式電源有序化管理和防范措施

3.1 加強(qiáng)分布式電源管理簡化并網(wǎng)流程

（1）供電企業(yè)積極參與分布式電源項(xiàng)目并網(wǎng)工作，對接入工程建設(shè)、設(shè)計(jì)文件審查、現(xiàn)場指導(dǎo)勘查、接入方案指導(dǎo)、并網(wǎng)驗(yàn)收與調(diào)試等進(jìn)行全程監(jiān)控，做到閉環(huán)管理。

（2）供電企業(yè)進(jìn)一步整合服務(wù)資源，壓縮管理層級，精簡業(yè)務(wù)流程，開辟綠色通道，加快分布式電源并網(wǎng)速度，提高并網(wǎng)服務(wù)水平，協(xié)調(diào)解決分布式電源項(xiàng)目并網(wǎng)過程中存在的矛盾和問題。

（3）縣級供電企業(yè)建立并網(wǎng)電源用戶一戶一側(cè)，將分布式發(fā)電電源用戶資料記錄在案，制定分布式電源并網(wǎng)管理規(guī)范及考核辦法，實(shí)行定期監(jiān)管考核制度，做到法制化管理。

3.2 強(qiáng)化信息共享優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

（1）強(qiáng)化地市級和縣級兩級供電企業(yè)之間的信息溝通，做到分布式電源并網(wǎng)信息的及時傳送和共享。加強(qiáng)縣級供電企業(yè)和用戶之間的互聯(lián)互信，建立定期走訪客戶制度，及時發(fā)現(xiàn)用戶用電和并網(wǎng)動態(tài)。

（2）地市級供電企業(yè)合理優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提前設(shè)計(jì)分布式電源并網(wǎng)關(guān)口，避免因單一故障導(dǎo)致大范圍停電事故。在中、低壓側(cè)可能有小電源入網(wǎng)的變電站及時更改主變后備保護(hù)配置和定值，增加保護(hù)動作聯(lián)切裝置，做到保護(hù)配置及時動態(tài)跟進(jìn)，做到提前防范。

4 總結(jié)

本文通過對一起分布式電源無序入網(wǎng)發(fā)電引起主變保護(hù)誤動作，導(dǎo)致局部大范圍停電的案例介紹，分析了主變保護(hù)誤動作事件發(fā)生的過程及原因，提出利用進(jìn)線跳閘聯(lián)切小電源開關(guān)的裝置避免此類事件發(fā)生，并驗(yàn)證了方法的有效性。針對此次保護(hù)誤動作事件，本文以問題為導(dǎo)向進(jìn)行了相關(guān)管理問題的延伸，總結(jié)出分布式電源有序化管理對電網(wǎng)運(yùn)行的重要性，進(jìn)而提出對分布式電源有序、有效、合理管理的有效措施和改進(jìn)意見，提升了分布式電源接入電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，為電力系統(tǒng)分布式電源的接入提供參考。

[1]何仰贊，溫增陰.電力系統(tǒng)分析（第三版）.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002.

[2]于永源，楊綺雯.電力系統(tǒng)分析（第三版）.北京：中國電力出版社，2007.

[3]楊曉敏.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理及應(yīng)用.北京：中國電力出版社，2006.

[4]毛錦慶.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)（第二版）.北京：中國電力出版社，2009.

TM77

A

1004-7344（2016）14-0061-02

2016-5-3

王鑫（1988-），男，漢族，陜西西安人，助理工程師，本科，主要從事電力調(diào)度工作。

勞麗珊（1987-），女，壯族，廣西百色人，助理工程師，函授本科，主要從事電力安裝及施工工作。