楊帆

摘 ?要：為了提高配電網供電可靠性，接入了分布式電源，其在提高供電可靠性的同時，也對繼電保護造成了一定影響。文章首先分析了配電網繼電保護的基本要求，其次探究了分布式電源對繼電保護產生的影響，最后提出了相應的改進措施。

關鍵詞：分布式電源;繼電保護;重合閘

中圖分類號：TM771 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2014）35-0088-01

近年來，隨著智能電網技術的快速發(fā)展，分布式電源由于具有形式靈活、清潔、高效、可持續(xù)等優(yōu)點，獲得了日益廣泛的應用。目前，分布式電源主要接入在配電網中，其接入不僅提高了配電網供電系統的穩(wěn)定性和可靠性，也使配電網結構由原來的輻射性網絡變?yōu)榉植嫉狞c狀電源直接和用戶相連的網絡。若在電網中大規(guī)模接入分布式電源，必然會對原有的配電網產生影響，本文就分布式電源對配電網繼電保護產生的影響進行分析與研究，并提出相應的解決措施。

1 ?配電網繼電保護的基本要求

配電網在運行中由于受到各種因素的影響，時常會出現故障和異常運行狀態(tài)，嚴重影響配電網的穩(wěn)定、可靠運行，主要表現在以下兩方面：①當配電網出現故障時，會產生較大的故障電流，會對電力設備造成危害，影響用戶的正常工作，如果沒有及時發(fā)現并切除故障線路，可能會引發(fā)事故的進一步擴大，嚴重的可能會導致系統出現震蕩、電壓崩潰等后果。②當配電網出現異常運行狀態(tài)時，即配電網沒有出現故障，但是系統的電壓過高或過低、過負荷、系統震蕩等，若沒有及時采取措施排除異常，也會給配電網和電力設備造成危害?；诖?，必須給配電網配置繼電保護裝置，以確保在配電網出現異?；蛘吖收蠒r能夠準確檢測并及時進行處理。

2 ?分布式電源對繼電保護產生的影響

傳統的配電網絡結構呈現放射性、單電源特征，組成結構簡單、維護方便，一旦出現故障繼電保護裝置也能及時進行處理。然而在接入分布式電源后，使原有的配網結構發(fā)生變化，導致繼電保護設備配合存在一定難度，分布式電源對配電網繼電保護的影響主要包括以下幾方面。

2.1 ?電流保護

將分布式電源接入配電網后，供電系統就形成了多電源供電，若在母線的末端出現故障，原有配電網和分布式電源都會出現短路，然而為了保護配電網，繼電保護裝置會自動切斷故障了，然而若原來配電網的短路電流急劇增加，超出裝置的最高限值，就會造成其他裝置切點線路，進一步擴大了故障范圍。若在母線中間出現故障，雖然分布式電源和原配電網的電流沒有明顯變化，但由于分布式電源的電壓比原配電網電源小很多，若為故障點提供多長時間的電壓，就會造成線路電壓急劇下降，導致配電網局部崩潰，如果沒有及時對其進行處理，就會導致整個電網難以正常運行。

2.2 ?繼電保護拒動、誤動

對原配電網來說，電力系統的潮流是單向的，即若系統出現故障，故障電流是從配電網系統電源側流向故障點，這是影響故障電流的因素主要為流過線路的阻抗。若配電網中接入分布式電源，系統出現故障時，線路上就會出現額外的電流源，會對整個繼電保護裝置的靈敏度造成影響，使其出現拒動、誤動等誤動作，難以起到有效的保護作用。

2.3 ?電力系統潮流非單向性

原有的配電網系統屬于單電源系統，組成結構呈現輻射狀，由電力系統側流向負荷側，若在配電網中接入分布式電源，就會形成多電源網絡，在配電網正常運行情況下，若整個系統出現供需不平衡，就出現反向潮流現象，若此時仍然采用原有的繼電保護裝置，可能會導致繼電保護動作出現異常。同時，若整個系統供需達到平衡，然而分布式電源由于受到地域、環(huán)境等方面的影響呈現一定的間歇性，對其變化極難預測，此時會導致系統潮流由正向變?yōu)榉聪颍拐麄€系統繼電保護出現誤判。

2.4 ?保護選擇性改變

由于傳統配電網采用單側電源供電，因此配置的繼電保護裝置通常不具有方向性，若在配電網中接入分布式電源，就會導致整個配電網存在多個電源，一旦系統出現故障，就可能原有的繼電保護裝置的保護失去選擇性，造成誤動作。

2.5 ?重合閘失敗

對于原有配電網來說，其屬于放射性結構，采用單側電源供電模式，系統故障被切除后，三相一次重合閘能夠有效重合，幾乎不會對整個供電系統產生較大沖擊，確保了整個繼電保護系統的可靠性。然而如果接入分布式電源后，系統存在多電源供電，會導致重合閘難度加大，甚至出現重合閘失敗。主要表現以下三方面：①分布式電源孤島運行。當配電網系統中接入分布式電源后，一旦系統出現故障，繼電保護只能隔離故障點和主電源，而分布式電源仍然沒有和配電網隔離，能夠持續(xù)供電，這就形成由分布式電源獨立供電的孤島，會導致重合閘難度增加。②非同期合閘。分布式電源出現孤島后，系統功率出現較大變化，同時分布式電源與主電網可能不再同步，這就造成故障后三相一次重合閘時難以滿足同和條件，此時的非同期合閘，會給整個配電網系統造成沖擊，巨大的電流波動可能導致繼電保護系統再次跳閘，導致重合閘失敗。③故障點拉弧。在有分布式電源接入的電網中，繼電保護動作只能隔離故障點和主電源，此時分布式電源仍能持續(xù)供電，這就導致故障點拉弧，極易造成故障擴大，從瞬時性故障轉變?yōu)橛谰眯怨收?，導致系統重合再跳開。

2.6 ?孤島和反孤島保護

如果系統出現故障的位置處于分布式電源的上游，就會出現雖然保護動作隔離故障點和主電源，但此時分布式電源仍在供電，使得系統中出現孤島運行，而系統是不允許出現孤島運行的，因此必須對此種情況采取保護策略和措施，即所謂的孤島保護。反孤島保護是為了避免孤島運行而導致的人身和設備出現安全問題。

3 ?分布式電源接入配電網中可采取的改進措施

為了避免分布式電源接入電網后對整個供電系統繼電保護造成不良影響，可采取以下措施：

①以分布式電源為界，對下游電路，可在其兩側配置方向性元件，在保護對側配置斷路器。若某部分線路的功率注入方向相反，就可判斷此處發(fā)生故障;對下游線路，可將分布式電源作為輔助電源，可在每段線路重新進行三段式電流保護設置。

②配置故障限流器。電網處于正常工作狀態(tài)時，阻抗為零;一旦發(fā)生短路故障，電流會急劇增加，此時對外表現高阻抗。此時在線路中配置故障限流器，減小故障電流，就能有效解決此類問題。

③配置其他保護措施。由于原配電網中繼電保護性能會由于分布式電源的接入而發(fā)生改變，甚至出現更多難以預料的故障，因此，還要在電網中配置其他保護裝置，一方面盡量減少分布式電源對繼電保護的影響，另一方面通過配置其他保護措施，提高繼電保護的穩(wěn)定性和可靠性，如可在配電網中加載眾聯保護等。

4 ?結 ?語

實踐證明，在配電網中接入分布式電源后，能源利用效率高，而且還具有污染小、經濟效益和可靠性高的優(yōu)勢。然而，作為新型供電模式，在重視其優(yōu)勢的同時也不能忽略對繼電保護造成的影響，相關技術人員要不斷進行深入分析和探究，找出影響繼電保護的各種因素，并制定出相關的解決策略，降低分布式電源對繼電保護造成的影響，確保配電網供電的可靠性和穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1] 吳博.分布式電源對配電網繼電保護的影響[J].電工電氣，2011，（10）：30-33.

[2] 溫陽東，王欣.分布式發(fā)電對配電網繼電保護的影響[J].繼電器，2010，（1）：12-14.

[3] 荊江平.分布式電源接入對配電網線路保護的影響及對策研究[J].電工電氣，2013，（12）：67-68.

[4] 陳建杰，郝永晶，紀元，等.分布式電源對配電網繼電保護影響的仿真與分析[J].上海電力學院學報，2014，（1）：90-92.

[5] 張超，計建仁，夏翔.分布式發(fā)電對配電網饋線保護的影響[J].繼電器，2011，34（13）：9-11.