李彥豪
摘要:隨著我國電力市場的開放,我國的電力發(fā)電技術(shù)也得到了快速的發(fā)展,其中分布式發(fā)電技術(shù)就是其中的一種。它以其自身的環(huán)保性和經(jīng)濟型等特點,受到了我國居民的關(guān)注,并且對電網(wǎng)繼電保護(hù)的靈敏性、選擇性和可靠性也有著一定的影響。因此,本文有必須要對其進(jìn)行分析,以此來確保我國電網(wǎng)可以安全穩(wěn)定性的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:分布式發(fā)電;配電網(wǎng);繼電保護(hù)
中圖分類號TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號2095-6363(2016)06-0110-02
分布式發(fā)電技術(shù)是一種新型的技術(shù),采用了多種可再生資源,它的目的就是為了減少室內(nèi)空氣的排放,改善我國目前的環(huán)境壓力,具有很高的經(jīng)濟效益和社會效益。但是,對我國電網(wǎng)卻有著非常大的影響,特別是在技術(shù)方面,影響著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
1.分布式發(fā)電技術(shù)的特點
分布式發(fā)電技術(shù)跟我國公共電網(wǎng)不一樣,它是為極少數(shù)的用戶提供著服務(wù),而我國公共電網(wǎng)是集中式的發(fā)電方式,為很多用戶提供者服務(wù)。因此,分布式發(fā)電技術(shù)有以下幾大特點。
1.1環(huán)保性
跟我國電網(wǎng)的集中式供電不一樣,我國電網(wǎng)的發(fā)電方式是以燃煤為主,對我國環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,而分布式發(fā)電依靠水力、風(fēng)力、太陽能光伏以及余熱等多種再生資源來進(jìn)行發(fā)電,大大的減少了對環(huán)境污染。
1.2經(jīng)濟性
我國的分布式發(fā)電一般容量都比較小,基本是在2kW和50MW之間,千瓦級的分布式發(fā)電技術(shù)的安裝可以為一棟建筑的用戶提供用電服務(wù),而兆級別的分布式發(fā)電裝置能夠滿足更多用戶負(fù)荷的要求。
1.3私有化程度較高
我國傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè)都是國有企業(yè),它是通過集中式的方式來為用戶提供者用電服務(wù),而隨著我國電力行業(yè)的發(fā)展,逐漸的出現(xiàn)了一些可以提供分布式發(fā)電的私人企業(yè),分布式發(fā)電企業(yè)以其容量小、投資少、安裝靈活以及供電可靠性高等特點,受到了很多企業(yè)和私人用戶的喜歡,但是卻給如何控制電網(wǎng)的穩(wěn)定性,加大了難度。
2.分布式發(fā)電對電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響
2.1對繼電保護(hù)性能的影響
首先在靈敏性方面,繼電保護(hù)的靈敏度取決于電網(wǎng)的運行方式,而分布式發(fā)電的接入就改變了電網(wǎng)的運行方式,因此,也影響著繼電保護(hù)的靈敏性。分布式發(fā)電對繼電保護(hù)的影響程度取決于分布式發(fā)電裝置的安裝位置、保護(hù)安裝位置以及故障發(fā)生位置,根據(jù)安裝方式的不同影響著繼電保護(hù)的靈敏性。其次是速動性,包括兩個方面,第一個方面,是在反時限過電流保護(hù)方面,由于故障電流的減小,使得繼電器動作速度降低;第二個方面是對繼電保護(hù)整體的速動性產(chǎn)生著影響。再者是在選擇性方面,因為選擇性跟繼電保護(hù)的整定有著非常直接的關(guān)系,因此在考慮選擇性時,需要在定值上和時間上進(jìn)行配合,才能使得保護(hù)的選擇性達(dá)到一定的要求,但是分布式發(fā)電的接入使得這種保護(hù)失去了選擇性,并且還加大了整定配合的難度,降低了保護(hù)速動性。最后在可靠性方面,分布式發(fā)電的接入后,當(dāng)線路發(fā)生故障時,繼電系統(tǒng)會快速的運作來切除故障,而分布式發(fā)電裝置卻仍然會向故障點提供電流,因此有可能使得這個故障性轉(zhuǎn)變?yōu)橛谰眯缘墓收?,?dǎo)致繼電的重合閘不成功。
2.2對繼電保護(hù)整定與配置的影響
分布式發(fā)電的接入對繼電保護(hù)性能影響是最大的,而繼電保護(hù)性能又跟繼電保護(hù)整定有著非常直接的聯(lián)系,優(yōu)化繼電保護(hù)性能配置就能整定繼電保護(hù),因此當(dāng)引入分布式發(fā)電裝置時,勢必會對繼電保護(hù)的整定產(chǎn)生影響。因為分布式發(fā)電的運行方式影響著繼電保護(hù)的范圍,在某種情況下,這種影響會導(dǎo)致兩者之間配合的困難,因此必須要更改繼電配置來解決配合的問題,因此分布式發(fā)電還對繼電保護(hù)的配置產(chǎn)生著一定的影響。
2.3分布式發(fā)電對繼電保護(hù)影響的重要因素
分布式發(fā)電對繼電保護(hù)的影響因素中,有幾個因素非常重要,在消除影響著,必須要著重考慮這幾個因素。首先是分布式發(fā)電的容量,繼電保護(hù)過程中會考慮到裕度,如果分布式發(fā)電的容量比較小,就不會對繼電保護(hù)產(chǎn)生很大的影響,而分布式發(fā)電的容量變大很大時,就對繼電保護(hù)的性能產(chǎn)生很大的影響。其次分布式發(fā)電的接入位置,位置不同會給繼電保護(hù)帶來不一樣的影響,有的提高了繼電保護(hù)的性能,有的則降低了繼電保護(hù)的性能。
3.解決方法與新技術(shù)
因為分布式發(fā)電從多個方面對繼電保護(hù)產(chǎn)生著影響,因此,在解決對繼電保護(hù)影響的過程中,要充分考慮這些影響因素。
3.1解決方法
首先當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時,應(yīng)該從電網(wǎng)端迅速的將分布式發(fā)電組快進(jìn)行切除,以此來躲避分布式發(fā)電所帶來的不良影響。其次是限制分布式發(fā)電的電容,我們在上文中分析到,電容量越大,就會大繼電保護(hù)性能的影響增大,反之則相反,因此如果能夠限制分布式發(fā)電的電容量,勢必會減少分布式發(fā)電對繼電保護(hù)的不良影響。最后要改變保護(hù)配置。因為電網(wǎng)保護(hù)本身比較薄弱,如果能夠改變現(xiàn)有的保護(hù)配置將大大的提高電網(wǎng)保護(hù)的性能。因為距離保護(hù)受運行方式的影響,當(dāng)影響比較小時,縱聯(lián)保護(hù)可以從雙端獲得信息,也可以有效的對分布式發(fā)電跟系統(tǒng)之間的接線路進(jìn)行保護(hù),同時還有利于對相鄰線路的配合。但是在改變過程中,也是存在著很大的困難,這種困難體現(xiàn)在經(jīng)濟上和復(fù)雜的安裝上。在經(jīng)濟上距離保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)裝置的價格要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流的保護(hù),并且還要有一些額外的資金去購買一些相關(guān)配置,更加加大了經(jīng)濟上的困難。受分布式發(fā)電的影響,跟分布式發(fā)電相鄰的線路有很多條,加大了改變保護(hù)配置的難度,并且隨著分布式發(fā)電數(shù)量的不斷加大,繼電保護(hù)勢必還要投入更多的人力和物力來改變目前的現(xiàn)狀。同時還要對分布式發(fā)電端進(jìn)行合理的配置,如果將分布式發(fā)電端進(jìn)行合理的優(yōu)化配置,那么當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時,分布式發(fā)電端就能感受到電網(wǎng)發(fā)生了故障,迅速的切斷其輸送的電流,來確保電網(wǎng)的正常運行。
3.2電網(wǎng)繼電保護(hù)相關(guān)新技術(shù)
3.2.1同步相量測量單元PMU及廣域測量技術(shù)
20世紀(jì)90年代,GPS的出現(xiàn)使得全球的同步相量測量技術(shù)有了很大的進(jìn)步,并且其高度的定時功能也被國內(nèi)外很多行業(yè)所關(guān)注。國內(nèi)外在最開始時都積極的將PMU裝備應(yīng)用于電力系統(tǒng)中,安裝其的目的就是為了隨時的檢測電力系統(tǒng)的動態(tài)現(xiàn)象,檢測和控制繼電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
目前,PMU被應(yīng)用于廣域測量系統(tǒng)中,來保護(hù)繼電系統(tǒng),即WAP。WAP的目的就是穩(wěn)定的控制第三道防線,因為分布式發(fā)電對于繼電保護(hù)的性能要求比較低,但是覆蓋范圍廣,這樣就促使著WAP有效的保護(hù)著繼電保護(hù)系統(tǒng)。在WAP中,PMU可以從中獲得很多的電流電壓量,即可以配合繼電保護(hù)系統(tǒng),還有利于分布式發(fā)電端的檢測。
3.2.2微電網(wǎng)技術(shù)
目前,世界上很多國家都將對電網(wǎng)的研究集中到微電網(wǎng)中,它是指從系統(tǒng)的觀點來檢查問題,有效的將發(fā)電機、符合、儲能裝置以及控制裝置進(jìn)行結(jié)合,從而組成一個可以控制的單元,微電網(wǎng)中的電源就是分布式的電源。微電網(wǎng)技術(shù)的主要特點就是在接入問題方面,它只針對微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的公共連接點,而不針對各個具體的分布式電源。它不但能夠解決分布式電源的接入問題,還能發(fā)揮分布式電源的優(yōu)勢,為國的電網(wǎng)用戶帶來更多的效益。并且時微電網(wǎng)技術(shù),作為一種新技術(shù)可以有效的消除分布式發(fā)電對繼電保護(hù)的影響,還對繼電保護(hù)性能提出了更高的要求。
4.結(jié)論
綜上所述,通過我們對分布式發(fā)電對繼電保護(hù)的性能、整定以及配合的影響進(jìn)行分析,得出了只要能夠控制分布式發(fā)電的電容量、優(yōu)化繼電保護(hù)裝置,引用新的技術(shù)就能將分布式發(fā)電對繼電保護(hù)的影響降低到最低點。雖然無法徹底的消除掉這些影響,還需要我國進(jìn)一步對其進(jìn)行研究,以此來徹底的解決分布式發(fā)電對繼電保護(hù)的不良影響,促使著我國電力行業(yè)的發(fā)展。