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分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)影響的探討

諶天亮

（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司眉山供電公司,四川 眉山 620000）

分布式電源可以提高配電網(wǎng)供電可靠性，是適應(yīng)社會(huì)節(jié)能環(huán)保理念和實(shí)際的，因此配電網(wǎng)線(xiàn)路中普遍采用。但是分布式電源的并入，打破了原有的線(xiàn)路格局，也帶來(lái)了新的問(wèn)題。本文就分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)方面的影響，從分布式電源并入饋線(xiàn)位置的不同而影響不同進(jìn)行討論，望能夠起到參考作用。

分布式電源；DG；配電網(wǎng)；繼電保護(hù)；并入位置

引言

分布式電源（Distributed Generation），又稱(chēng)分布式發(fā)電，簡(jiǎn)稱(chēng)DG，DG的作用是在電網(wǎng)中為了調(diào)節(jié)用電峰值、縮小供電半徑、節(jié)省輸變電投資、提高供電可靠行的獨(dú)立電源，是電網(wǎng)節(jié)能環(huán)保的重要組成部分。隨著電網(wǎng)需求的增加和電網(wǎng)建設(shè)的迅速發(fā)展，DG并入電網(wǎng)的現(xiàn)象越來(lái)越多，這是電網(wǎng)發(fā)展必不可少的裝置。但是，DG的并入也帶來(lái)了諸多的影響。其中就包括對(duì)配電網(wǎng)的繼電保護(hù)產(chǎn)生影響，本文就DG對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的具體影響進(jìn)行探討。

一、DG對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

配網(wǎng)線(xiàn)路中的電流保護(hù)是在線(xiàn)路中有過(guò)壓、過(guò)流現(xiàn)象時(shí)的重要保護(hù)裝置。配電網(wǎng)通常配置三段式電流保護(hù)，電流保護(hù)裝置是以線(xiàn)路中的電流是否達(dá)到預(yù)定值來(lái)發(fā)生作用的。DG的并入，就使得電流保護(hù)的判斷受到影響，這種影響與DG接入位置有直接的關(guān)系。DG接入一般有線(xiàn)路末端并入、線(xiàn)路中間并入兩種，下面就從兩種接入方式來(lái)探討DG對(duì)電流保護(hù)的影響。

1 線(xiàn)路末端并入

其中SG為系統(tǒng)電源，DG為并入分布式電源，F(xiàn)1～F5均為電流保護(hù)裝置，K1、K2、K3為故障發(fā)生點(diǎn)。

（1）K1點(diǎn)發(fā)生故障

由圖1所示，當(dāng)K1發(fā)生故障時(shí)，F(xiàn)1、F4的電流僅由SG提供，因此不受DG的影響。F1能夠可靠動(dòng)作并切除故障線(xiàn)路。但是F2、F3流過(guò)的故障電流由DG提供，即為反向電流，而電流保護(hù)裝置并不具備判斷電流方向的功能，這時(shí)如果DG的容量較大，那么就可能導(dǎo)致F2、F3過(guò)電流發(fā)生保護(hù)動(dòng)作的誤動(dòng)作。

（2）K2點(diǎn)發(fā)生故障

當(dāng)K2點(diǎn)發(fā)生故障，K2點(diǎn)的故障電流由SG賀DG共同提供，保護(hù)器的電流是SG提供，沒(méi)有受到DG的電流影響，因此與DG并入饋線(xiàn)前的電流一致，F(xiàn)3能夠起到保護(hù)作用，發(fā)生保護(hù)動(dòng)作切除故障線(xiàn)路。

（3）K3點(diǎn)發(fā)生故障

當(dāng)K3點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)器的電流均由SG和DG共同提供，感受到的故障電流就是正向故障電流與反向故障電流，如果DG的容量較大，就及有可能造成F1、F2、F3因 過(guò)電流發(fā)生保護(hù)動(dòng)作的誤動(dòng)作。

2 中間并入

饋線(xiàn)中間并入DG（如圖1中 DG接入C處），與饋線(xiàn)末端并入DG對(duì)繼電保護(hù)的影響都是和故障發(fā)生位置有關(guān)系的，其主要的影響除了保護(hù)裝置誤動(dòng)作外，還可能發(fā)生與下游保護(hù)配合不相符的現(xiàn)象。

（1）K1點(diǎn)發(fā)生故障

如圖1所示，在饋線(xiàn)段C處并入DG，當(dāng)K1點(diǎn)發(fā)生短路故障，F(xiàn)1、F4的電流由SG提供，不受DG影響。F2、F3的電流由DG提供，但是F3感受的電流就低于并入DG后的電流，可能造成F3靈敏度降低。而K1點(diǎn)的故障電流因DG的接入而增大，F(xiàn)2將感受到DG的發(fā)故障電流，如果DG的容量較大，那么就會(huì)使得F2處的故障電流就可能超過(guò)整定值，造成F2誤動(dòng)作。

（2）K2點(diǎn)發(fā)生故障

若在K2點(diǎn)發(fā)生短路故障，故障點(diǎn)電流由于分布式電源的接入而增大，造成的影響是提高了保護(hù)F3的靈敏性，而當(dāng)分布式電源容量很大時(shí)，有可能造成與下游保護(hù)配合出現(xiàn)問(wèn)題。此時(shí)對(duì)于F1、F2、F4，則不受DG接入的影響。

（3）K3點(diǎn)發(fā)生故障

當(dāng)相鄰饋線(xiàn)AE上的K3點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，故障電流的增大同樣也有可能造成與下游保護(hù)的配合問(wèn)題，同時(shí)，由于DG提供反方向的故障電流，而保護(hù)F1和F2不具有方向判別的功能，因此有可能造成保護(hù)F1或F2的誤動(dòng)作。

二、DG對(duì)重合閘裝置的影響

配電線(xiàn)路的故障大多是由于雷電引起的絕緣子表面閃絡(luò)、線(xiàn)路對(duì)樹(shù)枝放電、大風(fēng)引起的短時(shí)碰線(xiàn)、通過(guò)鳥(niǎo)類(lèi)身體的放電等原因引起的短路，這些故障統(tǒng)稱(chēng)瞬時(shí)性故障。這些故障在重合閘裝置的動(dòng)作下，往往能夠在斷路器斷開(kāi)后迅速的重合，使得電網(wǎng)最快速度得到恢復(fù)供電。

圖1 饋線(xiàn)末端并入DG

在并入DG前，自動(dòng)重合閘在重合發(fā)生瞬時(shí)性故障線(xiàn)路的斷路器時(shí)，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成太大的沖擊，故障線(xiàn)路一般能恢復(fù)正常供電，可以很好地保證電網(wǎng)的可靠性。但當(dāng)配電網(wǎng)中并入DG后，線(xiàn)路發(fā)生瞬時(shí)性故障時(shí)，DG很有可能在故障后并沒(méi)有脫離線(xiàn)路，而是繼續(xù)向故障點(diǎn)輸送電流，這樣就會(huì)導(dǎo)致故障點(diǎn)持續(xù)電弧，最終導(dǎo)致自動(dòng)重合閘失敗。此外，在故障發(fā)生后，電力孤島與電網(wǎng)往往不能保持同步，在這種情況下非同期重合閘會(huì)引起很大的沖擊電流或電壓，這在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中是不允許發(fā)生的。

結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，分布式電源并入配電線(xiàn)路，是一把“雙刃劍”，但是分布式電源的作用毫無(wú)疑問(wèn)是利大于弊的，是適應(yīng)社會(huì)長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略的，是適應(yīng)節(jié)能環(huán)保原則的，是未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的必然方向。因此，我們必須把分布式電源并入對(duì)配電網(wǎng)的不利影響，通過(guò)有效的措施，降低影響直到避免影響，才能將分布式電源有利一面最大化，才能更大程度的提高配電網(wǎng)供電的可靠性。另外，分布式電源并入配電線(xiàn)路，不僅對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生影響，還有電網(wǎng)規(guī)劃、電能質(zhì)量、電網(wǎng)損耗等方面都具有影響，因此，在研究分布式電源時(shí)，應(yīng)該統(tǒng)籌兼顧，相互結(jié)合，才能真正發(fā)揮分布式電源的積極作用。

[1]郭路宣．含分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護(hù)研究[D]．華南理工大學(xué),2013．

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