劉斌 羅鑫

【摘要】 為減少分布式電源對(duì)原有配電網(wǎng)保護(hù)的影響，在保留配電網(wǎng)電流保護(hù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)分布式電源接入配電網(wǎng)的位置，對(duì)部分線路首端保護(hù)加裝功率方向元件和通信設(shè)備高頻發(fā)信機(jī)等裝置。

【關(guān)鍵詞】 分布式電源 配電網(wǎng) 電流保護(hù) 自動(dòng)重合閘 改進(jìn)型保護(hù)方法

關(guān)于自動(dòng)重合閘裝置的設(shè)置，在分布式電源上游的所有線路兩端、最靠近分布式電源下游的線路首端保護(hù)處與分布式電源相鄰饋線首端保護(hù)處都設(shè)置自動(dòng)重合閘裝置，并且線路末端保護(hù)處合閘需由所處線路首端保護(hù)處重合閘啟動(dòng)。分布式電源上游線路首端保護(hù)處合閘時(shí)所處線路另一端保護(hù)還未進(jìn)行重合閘，因此可設(shè)為快速自動(dòng)重合閘。分布式電源上游線路末端保護(hù)處雙端供電，非同期重合閘的狀況很可能會(huì)發(fā)生，于是在該保護(hù)處重合閘設(shè)置檢同期功能。分布式電源下游和分布式電源相鄰饋線的重合閘裝置均采用重合閘前加速保護(hù)。

為保證電流保護(hù)的動(dòng)作就需對(duì)線路首端電流保護(hù)進(jìn)行整定。若接入的分布式電源容量足夠大時(shí)，則對(duì)部分線路首端保護(hù)的正常動(dòng)作產(chǎn)生影響，因此，通過(guò)理論計(jì)算得出不同位置能夠接入的分布式電源的最大容量是有必要的。

實(shí)例

當(dāng)配電網(wǎng)接入分布式電源后，會(huì)對(duì)原有繼電保護(hù)造成諸多不利影響，為應(yīng)對(duì)這些不利影響，在分布式電源上游新增保護(hù)，如圖1所示母線C接入分布式電源，配電網(wǎng)新增保護(hù)7和8。

保護(hù)1裝設(shè)三段式電流保護(hù)（限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限比保護(hù)2的電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限高出0.3s、過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.8s）；裝設(shè)功率方向元件；設(shè)置重合閘裝置（設(shè)為快速直接重合閘）。

保護(hù)2裝設(shè)三段式電流保護(hù)（限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限比保護(hù)3的電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限高出0.3s、過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.6s）；裝設(shè)功率方向元件；設(shè)置重合閘裝置（沒(méi)為快速直接重合閘）。

保護(hù)3裝設(shè)三段式電流保護(hù)（限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限比保護(hù)4的電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限高出0.3s、過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.4s）和設(shè)置重合閘裝置（采用重合閘前加速保護(hù)方式）。

保護(hù)4配置電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.2s）。

保護(hù)5裝設(shè)三段式電流保護(hù)（限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限比保護(hù)6的電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限高出0.3s、過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.4s）并設(shè)置重合閘裝置（采用重合閘前加速保護(hù)），

保護(hù)6配置電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.2s）。

保護(hù)7配置功率方向元件和設(shè)置重合閘裝置（設(shè)為檢同期重合閘），當(dāng)保護(hù)2動(dòng)作后發(fā)出允許信號(hào)且保護(hù)7自身的功率方向元件判斷此時(shí)的短路電流功率方向?yàn)檎?，則保護(hù)7動(dòng)作。

保護(hù)8配置功率方向元件、設(shè)置重合閘裝置（設(shè)為檢同期重合閘），當(dāng)保護(hù)1動(dòng)作后發(fā)出允許信號(hào)且保護(hù)8自身的功率方向元件判斷此時(shí)的短路電流功率方向?yàn)檎?，則保護(hù)8動(dòng)作。

保護(hù)的動(dòng)作行為：

分布式電源上游線路AB出現(xiàn)故障時(shí)，流過(guò)保護(hù)1和保護(hù)8的短路功率方向均為正，保護(hù)l的三段式電流保護(hù)有選擇性地動(dòng)作，保護(hù)8接收到保護(hù)1發(fā)出的允許信號(hào)后動(dòng)作于跳閘，隨即保護(hù)l快速重合閘，同時(shí)啟動(dòng)保護(hù)8進(jìn)行檢同期重合閘，若是瞬時(shí)性故障饋線AE恢復(fù)供電。如果是永久性故障則在保護(hù)1重合閘后保護(hù)1仍感受到短路電流，保護(hù)8不能被啟動(dòng)重合閘，保護(hù)1的電流保護(hù)有選擇性地動(dòng)作，永久性故障被切除。此時(shí)分布式電源仍然向下游供電。

假如分布式電源上游線路BC出現(xiàn)故障，則保護(hù)2的三段式電流保護(hù)有選擇性地動(dòng)作，保護(hù)7接收到保護(hù)2發(fā)出的允許信號(hào)后動(dòng)作于跳閘，隨即保護(hù)2快速重合閘，同時(shí)啟動(dòng)保護(hù)7進(jìn)行檢同期重合閘，若是瞬時(shí)性故障饋線AE恢復(fù)供電。若是永久性故障則保護(hù)7不能重合閘，保護(hù)2的三段式電流保護(hù)再次有選擇性地動(dòng)作，故障被保護(hù)2和保護(hù)7從兩端隔離，此時(shí)分布式電源仍然向下游周邊負(fù)荷供電。

假如分布式電源下游線路CE出現(xiàn)故障，則先由保護(hù)3的重合閘前加速保護(hù)處理，若是瞬時(shí)故障則恢復(fù)正常供電，若是永久性故障則由保護(hù)3和保護(hù)4的電流保護(hù)有選擇性地排除故障。

假如分布式電源相鄰饋線AG出現(xiàn)故障，由于保護(hù)1和2裝設(shè)了功率方向元件，因此保護(hù)1和2不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)。若此時(shí)是瞬時(shí)性故障，由保護(hù)5的前加速保護(hù)處理，饋線AG恢復(fù)正常供電，否則保護(hù)5和6的電流保護(hù)有選擇性地動(dòng)作，故障被隔離。

分布式電源接入配電網(wǎng)后采用改進(jìn)型保護(hù)方法的優(yōu)勢(shì)

（1）保護(hù)位于分布式電源上游，且短路故障出現(xiàn)在保護(hù)的上游或相鄰饋線時(shí)，由于改進(jìn)型的保護(hù)方法在該保護(hù)處加裝了功率方向元件，此時(shí)流過(guò)保護(hù)的反向電流不會(huì)導(dǎo)致該保護(hù)的誤動(dòng)。

（2）保護(hù)位于分布式電源的下游，同時(shí)保護(hù)的下游發(fā)生短路故障，改進(jìn)型保護(hù)方法通過(guò)計(jì)算得出了不造成該保護(hù)誤動(dòng)條件下配電網(wǎng)能夠接入的分布式電源的最大容量，雖然分布式電源與系統(tǒng)電源共同提供保護(hù)的短路電流，但該保護(hù)不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)。

（3）瞬時(shí)性故障出現(xiàn)在分布式電源上游時(shí)，配電網(wǎng)傳統(tǒng)保護(hù)可能導(dǎo)致瞬時(shí)性故障轉(zhuǎn)變?yōu)橛谰眯怨收喜⒖赡軐?duì)分布式電源造成損壞。

（4）改進(jìn)型保護(hù)方法在配電網(wǎng)母線接入單個(gè)分布式電源時(shí)，各保護(hù)整定值都可以沿用接入分布式電源前的整定值（配電網(wǎng)接入單個(gè)以上分布式電源只需改變個(gè)別保護(hù)整定值）。

（5）分布式電源通過(guò)非傳統(tǒng)母線并入配電網(wǎng)時(shí)，對(duì)相關(guān)保護(hù)進(jìn)行重新整定計(jì)算，改進(jìn)型保護(hù)方法仍能夠保證配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

三相逆變型分布式電源仿真模型

三相逆變型分布式電源并網(wǎng)仿真主電路模型如圖2所示

三相逆變型分布式電源并網(wǎng)仿真控制模塊如圖3所示。