(國網(wǎng)余江縣供電有限責任公司,江西 鷹潭 335200)
接入分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護分析
吳武贊
(國網(wǎng)余江縣供電有限責任公司,江西 鷹潭 335200)
分布式電源是隨著新科技發(fā)展起來的一種新興發(fā)電技術,具有節(jié)能、環(huán)保、高效的特點。把分布式電源接入到電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)繼電保護中,可以使電網(wǎng)運行更加安全、可靠,并且還能節(jié)約運行中所耗的電力能源,因此被廣泛應用在電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)繼電保護中。雖然分布式電源用在電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)繼電保護中具有重要的意義,但在實際的應用中,也會對配電網(wǎng)繼電保護產(chǎn)生一些不利影響,例如會影響配電網(wǎng)的電壓波動,影響供電的可靠性等,對于這些問題,我們要采取一些措施,避免接入分布式電源對配電網(wǎng)的電壓、繼電保護造成影響。本文主要分析探討了接入分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護。
分布式電源;配電網(wǎng);繼電保護;影響;措施
分布式電源是建立在自動控制系統(tǒng)、先進材料技術、靈活制造工藝等新技術基礎上發(fā)展起來的一種具有低污染排放、高可靠性的新興發(fā)電能源系統(tǒng),指的是不直接與集中輸電系統(tǒng)相連的35kV及以下電壓等級的電源,主要包括發(fā)電設備和儲能裝置。分布式電源具有以下的特點:首先,分布式電源因為安裝比較簡便,因此常常會被安裝在靠近用電戶的位置,離用電戶比較近,這樣可以避免長距離的輸電線路,有效降低輸配電線路中的電能損耗,節(jié)約成本,提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益;其次,分布式電源可有使用天然氣、煤層氣等燃料,也可以利用沼氣、焦爐煤氣等廢棄資源,甚至可以利用風能、太陽能、水能等可再生資源,因此具有經(jīng)濟性、環(huán)保性、能源利用多樣性等特點。
雖然分布式電源具很多優(yōu)點,但如果在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)內(nèi)部同時接入多個分布式發(fā)電系統(tǒng),可能會對配電網(wǎng)電壓、短路電流、繼電保護等產(chǎn)生一定的影響。
(一)對配電網(wǎng)電壓波動的影響
在配電網(wǎng)中,電壓會隨著接入的分布式電源功率、電源運行產(chǎn)生一定的波動。首先,當接入的分布式電源輸出量隨著當?shù)刎摵傻淖兓鄳兓臅r候,分布式電源會抑制電力系統(tǒng)電壓的波動;第二,當接入的分布式電源不能隨著當?shù)刎摵傻淖兓鄳兓臅r候,分布式電源的發(fā)電功率隨機變化或者突然驟停都會影響當?shù)刎摵傻膮f(xié)調(diào)運行,引起供電系統(tǒng)電壓的波動,從而出現(xiàn)電壓閃邊等電能質(zhì)量問題。
(二)對短路電流產(chǎn)生的影響
分布式電源本身不屬于供電系統(tǒng)結構的一部分,一旦把分布式電源接入到配電網(wǎng)中,會使整個配電網(wǎng)的供電結構發(fā)生變化,通過輸配電線路負荷一定量的功率。在這種供電結構的情況下,如果接入了分布式電源的配電網(wǎng)發(fā)生故障的時候,電網(wǎng)的總系統(tǒng)電源和分布式電源可能會同一時間向故障點提供短路電流,改變短路電流的大小,增大配電網(wǎng)短路故障損毀的程度和幾率。
(三)對繼電保護產(chǎn)生的影響
在整個電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)中,分布式電源的接入會影響配電網(wǎng)繼電保護裝置動作的保護性、可靠性和靈敏性。例如,當分布式電源支路連接在整個配電網(wǎng)的饋線末端的時候,使整個電網(wǎng)系統(tǒng)成為了一個兩端雙電源供電的情況,如果多方并聯(lián)電路中的一點支線出現(xiàn)故障,因為分布式電源的接入出現(xiàn)了反故障電流,導致不能只通過切斷該支線繼電保護裝置就能完成緊急處理措施,需要多方位的檢查其他并聯(lián)電路的保護裝置之后才能進行繼電保護裝置的切斷,浪費了故障處理的時間,可能會導致整個電網(wǎng)的非故障性全面癱瘓。
(一)在配電網(wǎng)中接入分布式電源的同時裝入短路電流限制器
短路電流限制器指的是被指定的短路保護電器所保護的漏電保護器。無論何種情況下,短路電流限制器都能夠在整個電網(wǎng)系統(tǒng)中正常運行。把短路電流限制器安裝在接有分布式電源的配電網(wǎng)系統(tǒng)當中,當短路電流限制器在電網(wǎng)系統(tǒng)中正常運行的時候,旁路開闊裝置是處于閉合狀態(tài)的,一旦電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障,短路電流限制器會快速的投入到阻抗器當中,有效限制短路電流,從而實現(xiàn)接入分布式電源對整個配電網(wǎng)原系統(tǒng)繼電保護不利影響的控制,保證配電網(wǎng)中的繼電保護裝置能夠正常的運轉(zhuǎn)。
(二)運用柔性交流輸電技術
柔性交流輸電技術是一項在電力電子技術、通信技術、控制技術等新技術基礎上,形成的用于靈活快速控制交流輸電的新技術。柔性交流輸電技術能夠有效提高交流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性,滿足電力系統(tǒng)長距離、大功率、安全穩(wěn)定輸送電力的要求。從根本上改變了交流電網(wǎng)過去基本上只依靠緩慢、間斷等的局面,為交流輸電網(wǎng)提供了控制快速、連續(xù)和精確的控制手段,保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,有助于在事故發(fā)生時防止連續(xù)反應造成的大面積停電。把柔性交流輸電技術應用在電力系統(tǒng)中,不僅能夠增強交流電網(wǎng)的穩(wěn)定性,降低電力傳輸?shù)某杀?,還能夠提升對分布式電源接入對電網(wǎng)繼電器保護不利影響的控制。當電力系統(tǒng)發(fā)生短路的時候,利用柔性交流輸電技術進行快速調(diào)節(jié),從而起到對短路電流的限制作用。
(三)做好并網(wǎng)控制工作,保證并網(wǎng)安全運行
把分布式電源接入電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中的時候,要做好并網(wǎng)控制工作,防止配電網(wǎng)支路出現(xiàn)故障的時候,分布式電源引起更大的故障問題。首先要設立專門的并網(wǎng)控制小組,一旦配電網(wǎng)在運行過程中出現(xiàn)故障,分布式發(fā)電系統(tǒng)要做好相應的配合工作;其次,要在分布式發(fā)電系統(tǒng)中配置控制設施或者保護裝置,以便及時檢測配電網(wǎng)中的故障,從而更加快速、準確的處理故障;第三,在接入大型的分布式電源的配電網(wǎng)中,還要設置配套監(jiān)控設備,利用特殊的負荷控制手段控制并網(wǎng)運行的效率,從而及時、準確的檢測并處理配電網(wǎng)運行中的故障,使電力損失降到最低。
綜上所述,雖然分布式電源具有經(jīng)濟性、環(huán)保性、能源利用多樣性、安全性、可靠性等特點,被廣泛應用在電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)繼電保護中,但在實際的應用中,也會對配電網(wǎng)繼電保護產(chǎn)生一些不利影響,對于這些不利影響,我們可以通過在配電網(wǎng)中接入分布式電源的同時裝入短路電流限制器、做好并網(wǎng)控制工作保證并網(wǎng)安全運行等工作,提高分布式電源在配電網(wǎng)繼電保護中的作用。
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