分布式光伏發電的繼電保護策略

李沛

摘要：近年來，我國對電能的需求不斷增加，分布式光伏發電越來越多。對于我國的長期運行發展而言，電能可謂是國家發展的基本應用能源之一，有效實現分布式光伏發電項目的建設，能夠進一步加快電能節能工作的開展，也能有效降低對能源的浪費。本文首先分析了電力系統繼電保護隱性故障特點，其次探討了影響成本電價的因素，然后就分布式光伏電源的配電網保護的措施進行研究，以供參考。

關鍵詞：光伏發電;孤島效應;繼電保護

引言

分布式光伏發電技術指的是在進行目標鎖定后，根據目標所在地來實現對電能的就地利用，而且它能通過低電壓入戶來實現對光伏發電項目的應用，這是當前有效的節約電能方式。同時，該發電系統通常會與建筑物進行結合，也就是當前主要推廣的屋頂節能技術，并且在細分的過程中，該技術具有一體化項目的應用效果，因此它的應用能夠在節約電能的同時，為各家各戶送去電能進行應用，并通過對能源的有效保障來進一步優化電能的應用效率，這樣就能減少能源浪費現象。

1電力系統繼電保護隱性故障特點

對于繼電保護裝置而言，由于處于高負荷的環境下工作，假如不能及時進行維護，從而導致故障出現。由于繼電保護裝置處于待機狀態下，假如電力系統存在故障，它才會動作，因此不能及時有效地發現其是否存在故障問題。當電力系統出現故障后，而繼電保護裝置出現異常，將引發大面積停電。由于繼電保護裝置在隱形故障方面隱蔽性相對較強，采用常規方式并不能發現故障問題，一旦出現事故，會導致嚴重的后果。假如電力系統出現故障后，而相應的繼電保護裝置并不能作出正確動作，將直接導致發生嚴重的事故。

2影響成本電價的因素

（1）對于光伏發電系統而言，其裝機成本會根據市場發展的變化和技術的創新能力來對其成本產生波動性影響，同時在進行裝機成本計算上，企業發展的規模以及市場供需情況的變化也會對成本有所影響。受當前市場發展的變化影響，裝機成本在計算上已經由過去的持續走高變為持續走低，而且隨著太陽能組件等設備的價格持續走低，這也使得裝機容量的增加與基本組裝成本仍有下降的趨勢。對此，如果是以普通居民為主來進行光伏發電項目的應用，那么在進行自有資金的應用上，則可以實現對各項工作的落實，并且也能有效滿足居民發展的需求。（2）對于光伏發電系統的整體發電總量而言，以年發電量為主，其實主要是取決于該設備的應用面積，而且要考慮到當地年平均太陽輻射總量，并要保證在進行計算的過程中，實現對其太陽能電池、總板面積以及轉換效率等內容進行全面分析才能得出結論。但是，由于太陽能設備的電池板往往呈逐年衰退的現象，這也使得在進行基本計算的過程中，就會根據不同地區的實際情況來進行區別計算，但不同區域之間的輻射影響不同，且設備應用也有所不同，這也導致在成本計算上往往有著較大的波動性。

3分布式光伏電源的配電網保護的措施

3.1基于方向元件的繼電保護改進策略

一般配網線路采用的是三段式電流保護，不需要設置方向元件就可以有效地保護線路全長，然而光伏電源的接入，使系統潮流結構發生改變。故加裝功率方向元件來判別故障方向成為目前主流方案。然而受逆變器的影響，電網側和光伏電源側的保護安裝點電流與電壓相位差有明顯不同，傳統方向元件可能會產生誤判。經仿真研究確定了保護方向元件動作的新判據。當光伏系統采用非低電壓穿越控制時，電網側和光伏側保護方向元件的動作判據分別為和-75°≤ɑ≤100°和-80°≤ɑ≤105°;光伏系統采用低電壓穿越控制時，電網側和光伏側保護方向元件的動作判據分別為和-75°≤ɑ≤170°和-10°≤ɑ≤105°（ɑ為正序電流和保護安裝點電壓和的向量夾角）。按照整定原則，方向元件能判斷正確的故障方向，保護可以正確動作。

3.2CASCADE模型

設定相同輸出線路，與此同時設置相應的隨機初始負荷，這樣可以使得初始擾動滿足多元化的故障。故障元件所附帶的負荷，需要滿足相應的分配原則，從而可以形成連鎖故障模型。

3.3制定科學化的繼電保護裝置管理與檢測模型

相關保護設備工作屬于具體工作中要進一步把握的重點。關鍵點是確保監控系統合理完善，繼電保護裝置才能發揮作用，才能采取科學的維護措施，有必要根據實際內容進一步完善專業化的操作記錄。提供繼電保護裝置的故障檢測。完善維護計劃和規章制度，進行內部相關階段的詳細分析，必然會在更多方面改進繼電保護裝置的整體水平。

3.4基于通信原理的電流保護改進方案

相對于自適應保護，從經濟性角度考慮，對配電網保護進行升級改造更能適應當前配電網發展現狀。提出一種基于通信原理的電流保護改進方案，該方案依據縱聯保護的思想，引入對端互發信號在縱聯保護中的作用，通過電氣量的方向性來斷是否區內外故障，通過助單側通信設備的傳輸準確排除故障線路。該方法需要為線路兩端裝設通信設備，但避免了線路兩端都需要安裝互感器導致的成本增加。

3.5短接維修法

檢查人員要對被檢查設備進行短路故障接線解決，將傳輸線接到被檢查設備兩側的金屬線，然后接通電流量，檢查電流量的標準值。如果發現電氣設備能再次正常運行，則可以判別電力工程運輸路線上沒有共性故障，共性故障點產生在短路范圍內的機械設備上，隨后，對每臺維修機具進行短路故障接線解決，逐步減少維修機具總數，最終明確常見故障。

結語

綜上所述，對于分布式光伏發電項目而言，在進行經濟效益分析后，就能有效認識到該項目落實后可能帶來的益處。對此，在進行推廣與應用上，必須結合實際狀況采取有效的對策去推動此項目，這就需要尋求良好的合作伙伴并加大宣傳力度，也要鎖定市場目前吸引人才參與以及實現海外拓展，只有這樣才能在不斷建設、發展與總結的過程中，進一步優化其技術的應用。

參考文獻

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