牛曉璐，王芳

（內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司巴彥淖爾電業(yè)局，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000）

分布式新能源接入配電網(wǎng)的繼電保護(hù)分析

牛曉璐，王芳

（內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司巴彥淖爾電業(yè)局，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000）

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電能的地位越來(lái)越突出，生產(chǎn)和生活都已經(jīng)離不開(kāi)電能。要滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展對(duì)電能的需求，就要做好電力系統(tǒng)的維護(hù)工作。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多分布式新能源逐漸接入到配電網(wǎng)中，容易影響配電網(wǎng)的運(yùn)行，因此本文對(duì)分布式新能源接入配電網(wǎng)的繼電保護(hù)進(jìn)行了分析。

分布式新能源；配電網(wǎng)；繼電保護(hù)

電能是我國(guó)發(fā)展過(guò)程中不可缺少的重要能源，隨著社會(huì)的進(jìn)步對(duì)電能的需求越來(lái)越大，增加了電能供應(yīng)的負(fù)擔(dān)，給電力系統(tǒng)和電網(wǎng)的運(yùn)行也帶了一定的影響，分布式接入配電網(wǎng)可以提高電能的質(zhì)量，在滿(mǎn)足社會(huì)需求的情況下可以達(dá)到節(jié)能的效果，但也會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)故障等問(wèn)題，因此要對(duì)分布式新能源接入配電網(wǎng)的繼電保護(hù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而提高電網(wǎng)的運(yùn)行能力與供電效應(yīng)。

1 繼電保護(hù)的作用及其組成

繼電保護(hù)主要的作用是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可以及時(shí)發(fā)出保護(hù)信號(hào)機(jī)相關(guān)的報(bào)警信號(hào)，進(jìn)行斷點(diǎn)控制，從而保證電力系統(tǒng)的安全，防止安全事故的發(fā)生，避免故障損壞相關(guān)的設(shè)備，從而保證電氣設(shè)備可以在恢復(fù)故障后的安全運(yùn)行，防止出現(xiàn)大規(guī)模的斷電現(xiàn)象。

繼電保護(hù)一般由測(cè)量比較原件、執(zhí)行輸出原件和邏輯判斷原件等部分組成，主要是通過(guò)監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行，來(lái)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)。電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，運(yùn)行參數(shù)可以直接反映出電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，運(yùn)行參數(shù)主要包括電壓、功率等相關(guān)的數(shù)據(jù)，繼電保護(hù)主要是根據(jù)運(yùn)行參數(shù)的變化來(lái)反映電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并且還會(huì)根據(jù)運(yùn)行參數(shù)阿里分析出現(xiàn)故障的原因，找出解決故障的方法，達(dá)到保護(hù)電力系統(tǒng)的效果。在分布式系能源接入配電網(wǎng)的繼電保護(hù)對(duì)電網(wǎng)的供電能力有重要的影響，所以要做好繼電保護(hù)，降低故障的概率，從而提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。

2 分布式新能源的特征

分布式新能源是一種新型的供電模式，與傳統(tǒng)的配電網(wǎng)系統(tǒng)集中式的能源供應(yīng)模式有很大的區(qū)別，是一種可以獨(dú)立運(yùn)行的供電模式，在運(yùn)行的過(guò)程中也可以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，可控性比較強(qiáng)，具有節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的特點(diǎn)，在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中可以有效的進(jìn)行資源配置，采用需求對(duì)應(yīng)式的設(shè)計(jì)方式，新型的能源模塊系統(tǒng)可以提供分散式的供熱方式。分布式新能源應(yīng)用了智能化監(jiān)控技術(shù)，遠(yuǎn)程感應(yīng)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)化群控技術(shù)和動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)，無(wú)需工作人員現(xiàn)場(chǎng)看守，有效整合了人力資源。分布式新能源具有經(jīng)濟(jì)效益好、靈活性高、耗能低的特點(diǎn)，可以降低能源在輸送過(guò)程中能源的消耗，同時(shí)實(shí)現(xiàn)能源效能最大化。分布式新能源在優(yōu)化配置的過(guò)程中主要是根據(jù)終端能源利用的效率來(lái)確定優(yōu)化模式，提高了優(yōu)化的效率，可以合理使用能源，采取新型能源的轉(zhuǎn)換技術(shù)，達(dá)到排放分散的效果，從而降低環(huán)境污染的程度。在分布式新能源接入配電網(wǎng)可以提高供電系統(tǒng)的能力，從而改變電能的質(zhì)量。

雖然分布式新能源具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是由于我國(guó)引進(jìn)分布式新能源技術(shù)比較晚，相關(guān)理論和技術(shù)起步比較晚，所以在應(yīng)用的過(guò)程中存在很多問(wèn)題，對(duì)繼電保護(hù)會(huì)有嚴(yán)重的影響。分布式新能源接入配電網(wǎng)容易改變配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、電流的分布，容易導(dǎo)致繼電保護(hù)出現(xiàn)拒動(dòng)、誤動(dòng)、失靈等現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致熔斷器、自動(dòng)重合閘現(xiàn)象，從而導(dǎo)致繼電保護(hù)保護(hù)命令無(wú)法執(zhí)行。因此，分布式新能源接入配電網(wǎng)要做好保護(hù)措施，避免分布式新能源對(duì)配電網(wǎng)的影響（圖1）。

圖1

2 分布式新能源接入配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

2.1 分布式新能源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

在分布式新能源接入配電網(wǎng)中比較常見(jiàn)的保護(hù)是三段式電流保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作主要是由突然增大的電流而觸發(fā)的電流保護(hù)，由于分布式新能源的接入，改變了配電網(wǎng)的故障性。分布式新能源接入配電網(wǎng)，在發(fā)生故障時(shí)相當(dāng)于引入了額外的故障電流和潛在的雙向故障電流，分布式新能源具有分流的作用，通過(guò)保護(hù)裝置的電能有可能變大，也有可能變小，可以改變保護(hù)裝置的范圍，對(duì)繼電保護(hù)帶來(lái)一定的影響。

配電網(wǎng)主要是依靠單端電源供電，所以繼電網(wǎng)沒(méi)有相關(guān)的方向元件。在接入分布式新能源的節(jié)點(diǎn)上，當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)有分布式新能源提供的電流流向系統(tǒng)故障方向，實(shí)際上就是保護(hù)裝置下方有分布式新能源時(shí)，有保護(hù)電流通過(guò)故障，由于傳統(tǒng)的電流保護(hù)缺乏方向元件，如果故障電流超過(guò)了額定的電流值，保護(hù)就會(huì)失去選擇性。

2.2 降低分布式新能源對(duì)繼電保護(hù)影響的策略

通過(guò)上述的分析，分布式能源在接入配電網(wǎng)中有明顯的優(yōu)勢(shì)，但帶給繼電保護(hù)的影響也是不能忽視，如果繼電網(wǎng)因?yàn)榉植际叫履茉吹慕尤攵l(fā)生故障，就會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，無(wú)法發(fā)揮繼電的保護(hù)作用，所以在分布式新能源接入配電網(wǎng)的過(guò)程中要做好設(shè)備的維護(hù)工作，從而降低發(fā)生故障的效率。保證設(shè)備可以正常運(yùn)行，還要定期檢查分布式新能源接入對(duì)繼電保護(hù)的影響程度，定期維護(hù)是保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行的重要保證，可以消除安全隱患，從而有效避免故障的擴(kuò)大，充分發(fā)揮出繼電的保護(hù)作用，定期維護(hù)計(jì)劃的制定，要根據(jù)分布式新能源設(shè)備的運(yùn)行、電力系統(tǒng)的運(yùn)行和繼電保護(hù)裝置的特點(diǎn)來(lái)制定，從而保證定期維護(hù)的科學(xué)性與合理性，充分發(fā)揮出維護(hù)的作用。

開(kāi)展定期維護(hù)的過(guò)程中要做好記錄工作，雖然設(shè)備發(fā)生故障沒(méi)有規(guī)律可循，但是繼電保護(hù)裝置和分布式電源容易在同一個(gè)元件上發(fā)生故障，要發(fā)揮維護(hù)作用，提高維護(hù)的能力。通過(guò)相關(guān)的記錄可以掌握故障的規(guī)律，還可以通過(guò)維護(hù)的記錄總結(jié)發(fā)生故障的原因，及時(shí)找到解決的措施，從而提高了維護(hù)實(shí)效性和針對(duì)性。除此之外，還要做好繼電保護(hù)裝置的選擇工作，根據(jù)分布式新能源來(lái)選擇繼電的保護(hù)裝置，保證分布式接入能源與繼電保護(hù)可以處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

3 分布式新能源接入配電網(wǎng)的繼電保護(hù)

3.1 DG的配電網(wǎng)保護(hù)方法

電力系統(tǒng)中含有DG的配電網(wǎng)繼電保護(hù)的方法體現(xiàn)在：含有DG 的配電網(wǎng)發(fā)生短路故障，DG自動(dòng)從系統(tǒng)中解鏈，使配電網(wǎng)可以恢復(fù)單側(cè)供電模式，通過(guò)這種方法可以準(zhǔn)確的切除有故障的線路，但是卻浪費(fèi)了DG的功率，所以DG配電網(wǎng)保護(hù)技術(shù)還處于探索的過(guò)程中，向著智能化和人性化的方向發(fā)展。隨著DG的接入，配電網(wǎng)的供電模式逐漸由單側(cè)供電轉(zhuǎn)為多端供電，如果出現(xiàn)短路的故障，配電網(wǎng)的單側(cè)供電源提供轉(zhuǎn)變成了由配電網(wǎng)電源和DG一起提供短路的電源，DG的接入轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)短路故障電流的大小和方向，為了改進(jìn)DG接入的配配電保護(hù)措施，可以從以下兩個(gè)方面入手：第一，在發(fā)生短路故障時(shí)可以降低DG提供的短路電流，第二，重新調(diào)整保護(hù)裝置的電流并安裝方向原件。

3.2 逆變型分布式電源保護(hù)

在逆電分布式電源保護(hù)中并網(wǎng)逆變器的控制是逆變型分布式電源系統(tǒng)并網(wǎng)控制的關(guān)鍵，引用比較廣泛的控制策略主要是把電壓作為外環(huán)，電流為內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制。逆變器在分布式電源中自身配置了相關(guān)的保護(hù)，不僅可以保護(hù)自身的安全，還能保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行。在并網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)時(shí)檢測(cè)自身工作狀態(tài)以及交流電網(wǎng)的狀態(tài)，一旦檢測(cè)到故障及異常，逆變器會(huì)停止工作并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，從而有效保證配電網(wǎng)的繼電保護(hù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，分布式新能源具有環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在電力系統(tǒng)中可以滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展對(duì)于電力的需求，對(duì)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展有重要的意義，有效降低電力運(yùn)輸過(guò)程中的損耗，提高供電的質(zhì)量。但是分布式新能源的接入也有一定的弊端，會(huì)改變電流的分布，阻礙了繼電保護(hù)，容易出現(xiàn)故障。因此在接入分布式新能源時(shí)要采取相關(guān)的保護(hù)措施，消除對(duì)繼電保護(hù)的影響，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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