劉繼文　鐘偉東

摘 要：在電網(wǎng)運(yùn)行中進(jìn)行有效的繼電保護(hù)是一項(xiàng)非常重要的工作。但是，隨著電網(wǎng)的發(fā)展水平的提升、分布區(qū)域的擴(kuò)大，分布式電源接入了電網(wǎng)之中，它對(duì)于電網(wǎng)的繼電保護(hù)產(chǎn)生了重要的影響。本文主要就分布式電源的接入特性、分布式電源接入對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響、有效的應(yīng)對(duì)策略三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：分布式電源；接入特性；電網(wǎng)繼電保護(hù)；影響；策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.156

0 引言

分布式電源接入電網(wǎng)后，對(duì)于電網(wǎng)的電能質(zhì)量、電網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)的潮流分布、電網(wǎng)的繼電保護(hù)等方面都會(huì)產(chǎn)生出重要的影響。尤其是對(duì)于電網(wǎng)的繼電保護(hù)來(lái)講，對(duì)于電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)的線路、電網(wǎng)的保護(hù)動(dòng)作以及配置的方式都會(huì)產(chǎn)生非常大的影響。因此，我們需要對(duì)于分布式電源的接入特性、分布式電源對(duì)于電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響問(wèn)題、對(duì)于這些問(wèn)題的有效解決策略進(jìn)行科學(xué)分析與論述研究，以便于提升電網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量與效率，使具有高質(zhì)量與高效化功能的電網(wǎng)為我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展與百姓的日常生活提供保障。

1 分布式電源的接入特性

分布式電源接入的一個(gè)重要目的是滿足用戶的用電以及保障電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。其主要的運(yùn)行方式有大系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行、獨(dú)立運(yùn)行、備用運(yùn)行三種。這三種分布式電源的運(yùn)行方式對(duì)于其在電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響也產(chǎn)生了一定的作用。在傳統(tǒng)的電網(wǎng)繼電保護(hù)中，一般使用的是10kv饋線，這種方式的線路是由110kv的變電站或者是由35kv變電站的低壓側(cè)10kv母線送出，并且對(duì)于用戶直接進(jìn)行供電，只有一小部分使用的是10kv非終端線路。而對(duì)著這些終端線路以及非終端線路一般的保護(hù)方法是采用三段式保護(hù)電流以及其它的保護(hù)原則來(lái)進(jìn)行。而分布式電源接入電網(wǎng)后，原來(lái)電網(wǎng)的單電源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嚯娫淳W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)的潮流可以進(jìn)行雙向流動(dòng)、這種變化使得電網(wǎng)的保護(hù)機(jī)理、各種的保護(hù)定、饋線上的各個(gè)自動(dòng)化裝置都發(fā)生了非常大的變化，我們需要對(duì)此進(jìn)行認(rèn)真的研究與分析工作，并且根據(jù)研究的結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的實(shí)驗(yàn)與模擬化的探索，尋找出有效的解決方式與策略進(jìn)行分布式電源接入電網(wǎng)后相關(guān)裝置的改進(jìn)，促進(jìn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置、提升我國(guó)電網(wǎng)的科學(xué)含量與水平[1]。

2 分布式電源接入對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

2.1 對(duì)短路電流的影響

分布式電源接入電網(wǎng)后對(duì)于繼電保護(hù)的短路電流產(chǎn)生了重要的影響。其主要的表現(xiàn)有：第一，會(huì)使原有的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生深刻的變化，分布式電源可以通過(guò)線路對(duì)于負(fù)荷輸送一定容量的功率。第二，在電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，分布式電源與系統(tǒng)的電源可能會(huì)同時(shí)提供短路的電流給故障點(diǎn)，從而影響到電網(wǎng)短路電流的方向以及大小。比如：這種分布式電源接入對(duì)于電網(wǎng)短路電流的影響有具有不同接入位置的分布式電源可能增加或者是減小短路電流、提供反向電流等等。

2.2 對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)裝置的影響

2.2.1 分布式電源支路接入配電網(wǎng)饋線末端

分布式電源接入電網(wǎng)后對(duì)于配電網(wǎng)的繼電保護(hù)裝置也產(chǎn)生出了重要的影響。比如：我們以分布式電源接入10kv的線路來(lái)舉例子，分布式電源接入電網(wǎng)后我們可以具體對(duì)于電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)進(jìn)行重點(diǎn)分析。第一，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)為了盡快的隔離故障、往往運(yùn)用速斷電流、限時(shí)電流速斷、過(guò)電流保護(hù)的方式對(duì)于電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)。

2.2.2 分布式電源支路接入配電網(wǎng)饋線非末端母線上

分布式電源除了對(duì)于支路接入配電網(wǎng)饋線末端有影響外，對(duì)于非末端母線也具有比較大的影響。比如：第一，它對(duì)于出現(xiàn)故障的電網(wǎng)進(jìn)行短路電流的輸送，能夠有效地起到進(jìn)行故障隔離的作用。第二，它能夠?qū)τ诠收想娏髌鸬揭欢ǔ潭壬系闹鲎饔?，延長(zhǎng)保護(hù)裝置的保護(hù)范圍[2]。

3 分布式電源后對(duì)于電網(wǎng)繼電保護(hù)影響的改進(jìn)策略

3.1 短路限制器的應(yīng)用

短路限制器的應(yīng)用是分布式電源對(duì)于電網(wǎng)繼電保護(hù)影響的一個(gè)重要改進(jìn)策略。隨著科技的進(jìn)步與時(shí)代的發(fā)展、尤其是新材料技術(shù)的快速進(jìn)步、一種具有電力電子形式的限流器、即短路限制器被發(fā)明出來(lái)，并且在實(shí)踐中進(jìn)行了一定程度的應(yīng)用。它對(duì)于彌補(bǔ)分布式電源對(duì)于電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響發(fā)揮出了重要的作用。其主要的表現(xiàn)有：第一，對(duì)于傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)、有效的克服了傳統(tǒng)的PCL限流的缺點(diǎn)，保障系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，旁路開(kāi)關(guān)裝置始終處于閉合狀態(tài)，PCL沒(méi)有電流抗拒投入，而系統(tǒng)一旦發(fā)生了故障、短路限制器的開(kāi)關(guān)使阻抗器快速的進(jìn)入到工作的狀態(tài)，有效的進(jìn)行限流，保障電網(wǎng)的正常運(yùn)行狀態(tài)，為進(jìn)行安全維修與維護(hù)起到了重要的作用。第二，將短路限制器應(yīng)用到分布式電力系統(tǒng)中，我們可以通過(guò)運(yùn)用建立系統(tǒng)參數(shù)模型的方式進(jìn)行有效的科學(xué)規(guī)劃與模擬的處理，設(shè)置出合理的短路限制器的阻抗值，有效地降低分布式電源提供出的故障電流，減弱分布式電源對(duì)于原有電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響，使電網(wǎng)的保護(hù)裝置進(jìn)行科學(xué)、有效的運(yùn)行。第三，柔性交流輸電技術(shù)限制器在電網(wǎng)故障發(fā)生時(shí)運(yùn)用自己的限制電流的特

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性對(duì)于電網(wǎng)的電流進(jìn)行了很好的控制。比如：晶體管控制的串聯(lián)補(bǔ)償限流器、移相限流器、靜止同步補(bǔ)償限流器等具有相似的工作原理，都可以在電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)對(duì)于快速調(diào)節(jié)晶閘管中的導(dǎo)通角的連續(xù)、科學(xué)運(yùn)用使電網(wǎng)繼電保護(hù)中裝置產(chǎn)生大的電流抗感，對(duì)于電流進(jìn)行有效的疏導(dǎo)，使電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置達(dá)到最佳的限流效果[3]。

3.2 加裝方向原件

由于分布式電源接入電網(wǎng)后會(huì)產(chǎn)生的多電源供電模式有可能導(dǎo)致繼電保護(hù)失去選擇性，因此需要對(duì)于繼電保護(hù)裝置加裝方向原件，促進(jìn)繼電保護(hù)模式的質(zhì)量與效率得到提高，對(duì)于其安全性進(jìn)行有效的保障。

3.3 加裝低周低壓解列裝置

加裝低周低壓解列裝置是分布式電源接入電網(wǎng)后產(chǎn)生影響的另一個(gè)應(yīng)對(duì)措施，可以對(duì)于促進(jìn)電網(wǎng)的穩(wěn)定性發(fā)揮出重要的作用。原因在于，低周低壓解列裝置的科學(xué)、有效的運(yùn)用可以降低非同期合閘和故障點(diǎn)拉弧對(duì)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)模式的影響。比如：通過(guò)適當(dāng)延長(zhǎng)重合閘的動(dòng)作時(shí)間，能夠使分布式電源在進(jìn)行合閘之前就可以與故障點(diǎn)的聯(lián)系進(jìn)行有效的斷開(kāi)。而當(dāng)線路重合之時(shí)，使用系統(tǒng)裝置可以對(duì)于線路無(wú)壓進(jìn)行檢測(cè)，使分布式電源檢測(cè)同期合閘成功。

3.4 進(jìn)行距離保護(hù)

距離保護(hù)是分布式電源接入電網(wǎng)對(duì)于繼電保護(hù)產(chǎn)生影響的又一種解決策略。比如：運(yùn)用具有四邊形特性的距離繼電器，它具有的方向判別、測(cè)距、躲負(fù)荷的功能，對(duì)于三段式電抗定值與電阻分量進(jìn)行整定。但是，這種技術(shù)目前依然具有一定的缺陷，所以我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦行枰M(jìn)行深入的研究以促進(jìn)這種技術(shù)的進(jìn)步與完善，可以對(duì)于促進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量與效率的提升工作真正發(fā)揮出重要的作用[4]。

4 結(jié)論

分布式電源接入電網(wǎng)對(duì)于其繼電保護(hù)會(huì)產(chǎn)生非常大的影響，我們對(duì)于這種影響以及具體改進(jìn)的策略進(jìn)行科學(xué)分析，有利于全面提升電網(wǎng)的質(zhì)量與電路的運(yùn)行效率，對(duì)于電網(wǎng)的建設(shè)工作，特別是我國(guó)進(jìn)行智能電網(wǎng)的早日形成具有積極的促進(jìn)作用。同時(shí)，對(duì)于分布式電源接入電網(wǎng)改進(jìn)措施的研究，會(huì)使得電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，對(duì)于我國(guó)的工農(nóng)業(yè)與百姓生活的用電安全、質(zhì)量等工作具有良好的保護(hù)作用，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步也具有一定的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

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