江蘇省電力公司溧陽(yáng)市供電公司 213300
摘要:分布式發(fā)電是在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的大環(huán)境下產(chǎn)生的一種具有高效率和環(huán)保性能的全新的發(fā)電技術(shù),隨著科技手段的發(fā)展,分布式發(fā)現(xiàn)正義突飛猛進(jìn)的發(fā)展速度在電力行業(yè)的發(fā)展建設(shè)過(guò)程中發(fā)揮著自身的作用。如果在電力系統(tǒng)中接入分布式發(fā)電系統(tǒng),原有的配電網(wǎng)故障電流會(huì)受到一定程度的影響,原有繼電保護(hù)裝置的基礎(chǔ)也會(huì)隨之發(fā)生改變。因此,高度重視分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響是促進(jìn)電力行業(yè)發(fā)展建設(shè)的重要手段。
關(guān)鍵詞:分布式發(fā)電;配電網(wǎng);繼電保護(hù);影響
在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大環(huán)境下,電力行業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,在實(shí)際發(fā)展建設(shè)過(guò)程中,要想進(jìn)一步提高我國(guó)的綜合國(guó)力,電力企業(yè)還必須結(jié)合實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r結(jié)合現(xiàn)代科技手段發(fā)展的狀況不斷擴(kuò)大自身的發(fā)展規(guī)模。多個(gè)分布式電網(wǎng)在電網(wǎng)系統(tǒng)中的綜合使用正是電力企業(yè)為提高自身綜合實(shí)力的主要發(fā)展方向之一,分布式發(fā)電網(wǎng)具有容量小的特點(diǎn),必須以配電網(wǎng)為依據(jù)才能順利接入帶電力系統(tǒng)中。分布式發(fā)電系統(tǒng)接入到電力系統(tǒng)后,原有配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及電網(wǎng)中的電流將發(fā)生較大的改變。繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)中的重要組成部分,接入分布式發(fā)電系統(tǒng)后,繼電保護(hù)裝置也會(huì)受到一定程度影響。下文從配電網(wǎng)的特點(diǎn)和保護(hù)的配置著手,對(duì)分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響做了總結(jié)介紹。
一、配電網(wǎng)的特點(diǎn)和保護(hù)的配置
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是配電網(wǎng)中常見(jiàn)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)主要包括放射式接線、樹(shù)干式接線以及環(huán)網(wǎng)式接線三種接線類(lèi)型。接線形式的選擇主要依賴(lài)與供電和可靠性和安全性。目前,我國(guó)絕大部分電網(wǎng)均采用放射式接線形式,因?yàn)檫@種接線形式具有可靠性高、容易進(jìn)行保護(hù)和整定以及容易擴(kuò)充等特點(diǎn)。放射式接線類(lèi)型的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,電源的供電形式以單側(cè)供電為主,我國(guó)配電網(wǎng)的繼電保護(hù)均以次作為設(shè)計(jì)依據(jù)。
目前,我國(guó)中低壓配電網(wǎng)絕大部分采用的是單側(cè)電源和放射式接線配電網(wǎng)絡(luò)。與高壓大電網(wǎng)的繼電保護(hù)裝置相比,配電網(wǎng)的繼電保護(hù)十分簡(jiǎn)單。配電網(wǎng)中繼電保護(hù)的主要對(duì)象有電流、電壓以及過(guò)電流和距離等。放射式配電網(wǎng)的潮流一單向流動(dòng)為主,為優(yōu)化配電網(wǎng)裝置,通??梢詫?duì)分支路線采用高壓熔斷器作為保護(hù)依據(jù)。
二、分布式發(fā)電和分布式電源的概念
上世紀(jì)中期,伴隨著發(fā)電技術(shù)和輸配電技術(shù)的發(fā)展,全球范圍內(nèi)大型電站的數(shù)量越來(lái)越多,各國(guó)均在一定程度上完成了集中發(fā)電和遠(yuǎn)距離輸電的需求。到本世紀(jì)初期,分布式發(fā)電和配電網(wǎng)已經(jīng)處于初期結(jié)合階段,在降低電力企業(yè)投資的同時(shí),還能有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境,這時(shí)候,電力系統(tǒng)的安全性和可靠性特得到了一定程度的提升。
分布式發(fā)電是之間配置在電網(wǎng)系統(tǒng)上的發(fā)電設(shè)施,具有經(jīng)濟(jì)、高效率以及安全的特點(diǎn);分布式發(fā)電包括所有安裝在發(fā)電系統(tǒng)周?chē)陌l(fā)電設(shè)施,是現(xiàn)代電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的主要選擇。分布式電源是指具有提高能源效率和減低資源消耗作用的手段,由于一次性能源具有較大的差異,分布式電源通常可以分為化石能源分布式電源、可再生能源分布式電源以及電能存儲(chǔ)的混合式分布式電源等類(lèi)型。
三、分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響
分布式發(fā)電與電力系統(tǒng)處于并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中必然會(huì)對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生一定程度的影響。分布式發(fā)電系統(tǒng)接入到配電網(wǎng)系統(tǒng)后,原有的配電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化,同時(shí)也會(huì)對(duì)系統(tǒng)中故障電流產(chǎn)生一定的影響。另外,如果分布式發(fā)電系統(tǒng)自身帶有故障因素,那么,分布式發(fā)電系統(tǒng)的故障因素也會(huì)對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)中的繼電保護(hù)產(chǎn)生影響。電流在配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中受諸多因素的影響具有不穩(wěn)定性,因此,分布式發(fā)電電流也會(huì)對(duì)配電網(wǎng)中的繼電保護(hù)產(chǎn)生影響。下文從分布式發(fā)電對(duì)故障電流、三段式電流保護(hù)以及熔斷器保護(hù)的影響做了簡(jiǎn)單介紹。
(一)分布式發(fā)電對(duì)故障電流的影響
分布式發(fā)電系統(tǒng)接入到配電網(wǎng)系統(tǒng)中后,會(huì)對(duì)原有系統(tǒng)中的故障電流產(chǎn)生一定程度的影響。為了提高繼電保護(hù)裝置的實(shí)際效益,通常情況下,應(yīng)該對(duì)分布式發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)電抗處理,當(dāng)配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),分布式發(fā)電系統(tǒng)能夠發(fā)出與配電網(wǎng)系統(tǒng)相一致的電流,這時(shí),電網(wǎng)系統(tǒng)便可以根據(jù)不同形式的分布式發(fā)電系統(tǒng),確定合適的電抗值??傊植际桨l(fā)電系統(tǒng)對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)中故障電力具有較大的影響,只有選擇合適的電抗值,才能有效控制影響因素。
(二)分布式發(fā)電對(duì)三段式電流保護(hù)的影響
如果配電網(wǎng)系統(tǒng)沒(méi)有接入分布式發(fā)電系統(tǒng),三段式電流即為比較常見(jiàn)的機(jī)電系統(tǒng)保護(hù)方式。當(dāng)配電網(wǎng)系統(tǒng)接入分布式發(fā)電系統(tǒng)后,三段式電流保護(hù)將會(huì)受到比較嚴(yán)重的影響:第一,使原系統(tǒng)中電路保護(hù)動(dòng)作的靈敏度降低。如下圖1所示,如果在BC中間位置接入分布式發(fā)電系統(tǒng),這時(shí)BC將劃分為兩段,如果D1位置產(chǎn)生問(wèn)題,這時(shí)三段式電流保護(hù)裝置很難準(zhǔn)確判斷故障的額來(lái)源,導(dǎo)致故障判斷的;靈敏性偏低;第二,電路保護(hù)動(dòng)作的準(zhǔn)確性偏低;第三,相鄰電路之間原有的保護(hù)動(dòng)作有效性降低。如下圖1所示,如果終端線沒(méi)有發(fā)生故障,相鄰狀態(tài)下的電網(wǎng)故障電流值將會(huì)不斷增加,最終導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作難以選擇合適的保護(hù)方式。
圖1:接入分布式發(fā)電系統(tǒng)的配電網(wǎng)
(三)分布式發(fā)電對(duì)熔斷器保護(hù)的影響
如果配電網(wǎng)線路中產(chǎn)生的電流產(chǎn)過(guò)了線路本身多能承受的范圍,熔斷器內(nèi)部的熔體受高溫影響將會(huì)出現(xiàn)熔斷問(wèn)題,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切斷故障,增強(qiáng)保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。熔斷器通常安裝在配電網(wǎng)變壓器高壓方向或者是電路的分支位置上。將分布式發(fā)電系統(tǒng)接入到配電網(wǎng)裝置中后,繼電保護(hù)裝置中熔斷器受故障的影響會(huì)出現(xiàn)熔斷的問(wèn)題,導(dǎo)致該系統(tǒng)實(shí)際效益偏低,因此,設(shè)計(jì)人員必須結(jié)合電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況,不斷優(yōu)化接入分布式發(fā)電系統(tǒng)后的配電網(wǎng)系統(tǒng)。
結(jié)束語(yǔ)
總之,分布式發(fā)電系統(tǒng)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用有效提該了電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。因此,工作人員應(yīng)該在明確配電網(wǎng)特點(diǎn)的前提下,了解分布式發(fā)電和分布式電源的實(shí)際定義,并從分布式發(fā)電對(duì)故障電流、三段式電流保護(hù)以及熔斷器保護(hù)的影響著手,為提高配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和可靠性打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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