分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)對配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響研究

鄒偉華

摘 要：在現(xiàn)如今的階段，光伏電源作為一種全新的能源，逐步受到了越來越多的人關(guān)注，并且在發(fā)展的時候，國家也出臺了相應(yīng)的政策，對光伏發(fā)電進(jìn)行支持。目前，越來越多的分布式光伏電站已經(jīng)進(jìn)行并網(wǎng)，使得我們國家的電力資源供應(yīng)呈現(xiàn)出更加多元化的特征。與此同時，分布式光伏電站還會對配電網(wǎng)的繼電保護(hù)帶來影響。基于上述的原因，本文結(jié)合筆者相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)就地并網(wǎng)對配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響進(jìn)行了分析和思考，并提出了自己的看法，通過和各位進(jìn)行分享，希望能夠給各位帶來一些指導(dǎo)和幫助。

關(guān)鍵詞：分布式光伏電站;并網(wǎng);配電網(wǎng)繼電保護(hù)

光伏發(fā)電屬于太陽能利用形式的一種，目前，已經(jīng)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展和進(jìn)步。光伏產(chǎn)業(yè)也得到了十分蓬勃的發(fā)展勢頭，成為我們國家電力資源不可分割的構(gòu)成部分。分布式光伏電站并網(wǎng)，能夠給配電網(wǎng)的繼電保護(hù)帶來十分深遠(yuǎn)的影響。面對這樣的情況，應(yīng)該投入更多的精力，對繼電保護(hù)配置進(jìn)行針對性的優(yōu)化。

1分布式光伏電站并網(wǎng)對配電網(wǎng)繼電保護(hù)造成的影響

在通常的情況下，我們國家現(xiàn)行使用的中低壓配電網(wǎng)的供電形式往往都是單電源輻射狀供電，并且接線方案也比較簡單。對于配電網(wǎng)系統(tǒng)饋線，不管是電流還是功率，都具有單一性的特征，基于此種原因，不論是對系統(tǒng)的保護(hù)，還是對后續(xù)的擴(kuò)容工作，都會帶來十分積極的影響。配電網(wǎng)的繼電保護(hù)工作，就是針對此種情況，進(jìn)而有效的進(jìn)行設(shè)置。在一般的情況之下，電壓等級為10KV的配電網(wǎng)當(dāng)中，往往采取階段式的電流保護(hù)。若是在配電網(wǎng)當(dāng)中接入分布式光伏電站，在某種程度上，就轉(zhuǎn)變了配電網(wǎng)的傳統(tǒng)構(gòu)成，由多電源的方案，替代原來比較簡單的結(jié)構(gòu)形式。

1.1影響三段式電流保護(hù)

在傳統(tǒng)的配電網(wǎng)之中，運(yùn)用的常見保護(hù)配置就是三段式電流保護(hù)，分布式光伏電站并網(wǎng)接入，改變了傳統(tǒng)的電源分布。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就會導(dǎo)致光伏發(fā)電的電流與故障電流出現(xiàn)變化。上述故障電流，會對電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)帶來十分嚴(yán)重的影響。基于此種原因，對三段式電流保護(hù)帶來的影響體現(xiàn)在下面幾個方面：首先，對保護(hù)動作的靈敏度會帶來影響，當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障，并且出現(xiàn)故障的位置恰好處于光伏發(fā)電的下游，面對此種情況，在進(jìn)行光伏并網(wǎng)接入前，只有電網(wǎng)系統(tǒng)對故障點(diǎn)進(jìn)行源源不斷的輸入系統(tǒng)電流，對于繼電保護(hù)裝置來說，流經(jīng)保護(hù)裝置的只有系統(tǒng)短路電流。然而，在光伏電站完全接入到配電網(wǎng)之后，光伏電源會助增故障電流，保護(hù)靈敏性會提高;同時分布式電源也可使得故障電流減小，降低保護(hù)的靈敏性。第二，對于電流保護(hù)的可靠性，同樣也會造成影響。假設(shè)兩條相鄰線路，其中一條線路末端發(fā)生故障，此時位于另一線路的分布式電源會向故障點(diǎn)注入電流的同時向上級保護(hù)注入相反的故障電流，而且該電流與分布式電源的容量有關(guān)，如果上級保護(hù)未安裝方向元件，可引起上級保護(hù)誤動作，影響了保護(hù)的可靠性。第三，影響配網(wǎng)保護(hù)的選擇性。假設(shè)故障發(fā)生在線路末端，如果沒有分布式光伏電源，正常情況下下一級保護(hù)電流速斷保護(hù)不會發(fā)生動作，由于分布式光伏電源的作用，流過保護(hù)裝置的電流會增大，而且接入容量越大，故障電流也越大，故障電流有可能造成上一級保護(hù)動作，影響保護(hù)的選擇性。

1.2影響自動重合

結(jié)合當(dāng)前的情況來看，我們的配電線路通常都屬于單側(cè)電源。在這樣的情況下，一旦線路出現(xiàn)問題，系統(tǒng)便會進(jìn)行自動重合工作，通過采取這樣的方式，對故障點(diǎn)進(jìn)行隔離，從而有效的避免了對配電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來不必要的影響。但是，假設(shè)在分布式光伏電網(wǎng)完成并網(wǎng)以后，如果在光伏電站和配電系統(tǒng)之中出現(xiàn)了故障問題，在這樣的情況之下，配電系統(tǒng)如果在自動重合閘發(fā)生作用之前，沒有及時的將光伏電站進(jìn)行切割，在某種程度上，就會導(dǎo)致光伏電站不斷的對故障點(diǎn)提供電流，在這樣的情況之下，就會造成重合閘出現(xiàn)問題，對于全部配電網(wǎng)的安全，造成了巨大的威脅。面對這樣的情況，在當(dāng)前的保護(hù)系統(tǒng)下，如果出現(xiàn)了某些運(yùn)行故障，在某種程度上，需要在自動重合閘做出動作以前，就需要將配電網(wǎng)當(dāng)中的光伏電站進(jìn)行切斷，并且還需要把反孤島保護(hù)設(shè)置在分布式光伏電站端。

2分布式光伏電站并網(wǎng)方式及其繼電保護(hù)設(shè)置

2.1分布式光伏電站并網(wǎng)接入方式

對于分布式光伏電站并網(wǎng)來說，在一般的情況下，其接入方式可以概括為以下幾種。方式一：低壓分布式光伏與其他供電用戶接入同一公用變壓器，通過新建或增容配電臺區(qū)或網(wǎng)架優(yōu)化，解決設(shè)備重過載、過電壓等問題，滿足低壓分布式光伏的接入及消納。方式二：通過對單個或多個臺區(qū)內(nèi)的低壓分布式光伏接線方式進(jìn)行改造，集中匯流后，通過專門的升壓變壓器接入10kV配電網(wǎng)，傳統(tǒng)配電供電臺區(qū)與低壓分布式光伏臺區(qū)獨(dú)立運(yùn)行。方式三：低壓分布式光伏可接入配變低壓母線、第一級低壓分支箱、第二級低壓分支箱或配電箱，或就近T接于線路上。

2.2分布式光伏電站并網(wǎng)保護(hù)配置

對于110kV電壓來說，在對保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)配置的時候，需要以母線段作為單位，在這其中，不僅包括高頻、低頻以及高壓和低壓等保護(hù)設(shè)施，同樣還存在著光伏電站連接線短路器。在對配電網(wǎng)10kv光伏電站的線路進(jìn)行連接的時候，最為關(guān)鍵的一個措施就是要設(shè)置電流保護(hù)措施，并開展方向原件退投工作。若是經(jīng)過必要的驗(yàn)證，不能夠?qū)Ψ捶较虻墓收线M(jìn)行很好的防止，基于此種原因，就需要把這個方向進(jìn)行閉鎖。在進(jìn)行配電網(wǎng)測線路保護(hù)工作的過程之中，需要從源頭上確保三相一次重合閘能夠發(fā)揮出一定的作用。并且在時間這個角度上，重合閘所需要的時間不能夠超過對光伏電站進(jìn)行切除所消耗的時間。除此以外，在對其功能進(jìn)行檢測的時候，需要對無壓的情況進(jìn)行測試。只有這樣，才能夠最大限度的避免出現(xiàn)某些意想不到的情況。

2.3并網(wǎng)斷路器保護(hù)

在一般的情況下，并網(wǎng)總斷路器需要開展過流保護(hù)配置。除此以外，分布式光伏電站還需要能夠?qū)聧u進(jìn)行迅速的測試，并對其和配電網(wǎng)的連接進(jìn)行十分迅速的切斷。對于那些非孤島形式的，可以在兩秒之內(nèi)完成并網(wǎng)斷路器的切斷工作。在分布式光伏電站和配電網(wǎng)進(jìn)行接入之后，還需要設(shè)置必要的間隙零序電壓。若是分布式光伏電站在完成并網(wǎng)工作以后，并且在用戶的內(nèi)部電網(wǎng)進(jìn)行接入的時候，所采取的并網(wǎng)方式為不可逆的，在這樣的情況之下，就需要開展一定的逆功率保護(hù)配置。

3結(jié)束語

綜上所述，伴隨著對清潔能源的大力提倡，分布式太陽能光伏發(fā)電在一定程度上，展現(xiàn)出了十分巨大的潛力，在我們國家未來的電力系統(tǒng)之中，占據(jù)著不可替代的關(guān)鍵性作用。與此同時，在完成分布式光伏電站并網(wǎng)接入工作以后，需要對電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)以及管理投入更多的精力，只有這樣，才可以確保整個電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的更加安全高效和穩(wěn)定。

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