易世平

摘要 本文首先對配電網(wǎng)繼電保護的基本要求進行了簡要的分析，其次詳細(xì)研究了分布式電源對于繼電保護方面所產(chǎn)生的影響，同時，針對這些影響提出了一些相應(yīng)改進措施，希望能給有關(guān)企業(yè)和配電網(wǎng)運行管理部門以幫助和參考。

[關(guān)鍵詞]分布式電源 繼電保護 重合閘

當(dāng)前階段，分布式電源主要應(yīng)用在配電網(wǎng)中，能夠十分有效地提高供電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，與此同時也能使配電網(wǎng)變?yōu)辄c狀電源結(jié)構(gòu)，直接與用戶連接。在電網(wǎng)中大規(guī)模應(yīng)用分布式電源，必然會對配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生一定的影響，本文對分布式電源的影響進行了深入的研究和分析，并且提出了有針對性的解決方案和措施。

1 配電網(wǎng)繼電保護的基本要求

對于電力系統(tǒng)的繼電保護，以下幾點基本要求互相協(xié)調(diào)，互相制約，是整個電力系統(tǒng)能夠在不同的環(huán)境下正常運行：

1.1 選擇性

當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，只需要將故障元件從電力系統(tǒng)中排除出去，這樣做可以保證停電的范圍盡量控制在最小的范圍內(nèi)，其他的部分選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，其他的部分仍然能夠正常運行。這種方式的優(yōu)點是較為簡單并且節(jié)省人力物力，通常情況下會被優(yōu)先采用。

1.2 快速性

為了能夠保證用戶在降低電壓的情況下的時間盡可能短，并且降低故障部位的損壞程度，使受到影響的人群盡可能少，排除故障是應(yīng)該做到盡可能地迅速、準(zhǔn)確。

1.3 靈敏性

靈敏性是對保護裝置的要求，當(dāng)其所保護區(qū)域出現(xiàn)短路時，不管短路點的形式、位置或者是系統(tǒng)的運行方式如何，保護裝置都能夠靈活反應(yīng)，快速應(yīng)對。

1.4 可靠性

可靠性主要分為兩方面，一是在保護區(qū)發(fā)生故障時，能夠按規(guī)定采取保護措施，二是在保護區(qū)沒有發(fā)生故障時，不會出現(xiàn)誤判和誤動作的情況。

2 分布式電源對繼電保護帶來的影響

以往的配電網(wǎng)構(gòu)造特點大多為放射性以及單電源性，配電網(wǎng)構(gòu)造簡單也方便后期的檢修與維護工作，若配電網(wǎng)出現(xiàn)問題，因為加設(shè)了繼電保護裝置，也可以對問題進行及時有效的處理。但是在接入分布式電源之后，原本的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)變化，在一定程度上影響了繼電保護設(shè)備的正常運行，詳細(xì)來說，主要表現(xiàn)在以下幾方面。

2.1 給電流保護帶來的影響

將分布式電流接入到配電網(wǎng)之后，供電系統(tǒng)傳統(tǒng)單電源供電方式轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N電源共同供電。若在母線的尾部產(chǎn)生一定的問題，就會導(dǎo)致原有的配電網(wǎng)以及分布式電源都會出現(xiàn)短路狀況。然而此刻，為了確保配電網(wǎng)的安全，繼電保護裝置會自動切斷故障處的電源。但在原有的配電網(wǎng)中會聚集大量的短路電流，這時容易進入電網(wǎng)，損毀設(shè)備，時系統(tǒng)的電壓降低，電機低電壓時發(fā)生跳閘現(xiàn)象，引發(fā)停電，并且也會對其余運行裝置的正常使用帶來不同程度的影響，增加問題帶來的損失。若在母線的中部出現(xiàn)一些故障，那么分布式電源以及原配電網(wǎng)都不會出現(xiàn)顯著特征，但和原配電網(wǎng)的電源相比，分布式電源的電壓相對較小，一旦處于長期供電狀態(tài)，就會造成整個線路的電壓急劇下降，從而使配電網(wǎng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)部分崩塌狀況，更有甚者會使整個配電網(wǎng)徹底喪失供電能力。

2.2 繼電保護拒動以及誤動

在現(xiàn)有的配電網(wǎng)中，電力系統(tǒng)中電流的方向是單向的，因此一旦配電網(wǎng)出現(xiàn)異常，那么就會使故障電流流經(jīng)配電網(wǎng)電源。而在接入分布式電源后，一旦出現(xiàn)異常，則會使線路中形成一定的附加電流，其會嚴(yán)重影響繼電保護裝置判斷的精確性，從而使其在正常運行過程中出現(xiàn)拒動或者誤動的現(xiàn)場，使其保護作用得不到充分發(fā)揮。而通過計算我們會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)分布式電源接入配電網(wǎng)后，配電網(wǎng)的可靠性以及靈敏度都得到了提高。

2.3 使保護選擇性發(fā)生變化

以往的配電網(wǎng)供電的電源都是單側(cè)電源，所以導(dǎo)致加設(shè)的繼電保護裝置缺乏一定的目標(biāo)性。若在配電網(wǎng)中接入分布式電源，就會使整個配電網(wǎng)中的電源數(shù)目激增，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就會使繼電保護裝置不能進行針對性的保護，使其選擇保護性喪失，進而出現(xiàn)誤動現(xiàn)象。

2.4 重合閘失敗

以往配電網(wǎng)的構(gòu)造多呈放射性，供電電源多為單側(cè)電源，一旦電路系統(tǒng)出現(xiàn)故障切除電源后，三相一次重合閘可以實時閉合，在此階段不會對整個電力系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的影響，保證了電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性以及可靠性。然而，在接入分布式電源之后，系統(tǒng)供電電源由電測電源轉(zhuǎn)變?yōu)槎囗楇娫矗怪睾祥l的難度增加，嚴(yán)重的情況，會導(dǎo)致重合閘失敗。其主要體現(xiàn)在下面幾個方面：

2.4.1 故障點出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象

當(dāng)在配電網(wǎng)中接入分布式電源之后，繼電保護裝置只會自動將故障點以及主電源隔離開，分布式電源保持持續(xù)供電狀態(tài)，長此以往就是故障點出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，如果沒有得到及時有效的處理，可能使原本小的故障轉(zhuǎn)變?yōu)榇蠊收?，甚至變?yōu)橛谰霉收稀?/p>

2.4.2 分布式電源產(chǎn)生“孤島”現(xiàn)象

當(dāng)配網(wǎng)接入分布式電源之后，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)問題，繼電保護裝置只會自動將故障點以及主電源隔離開，并不可以對分布式電源與配電網(wǎng)實施有效地隔離，后者一直處于供電狀態(tài)，從而出現(xiàn)“孤島”現(xiàn)象，給重合閘的工作加大了難度。

3 分布式電源接入對繼電保護影響的防范合理措施

為了盡可能降低分布式電源接入配電網(wǎng)中給整個繼電保護系統(tǒng)帶來的不利影響，一般可以從下面三個方面著手：

（1）以分布式電源為界，對下游電路來說，可以將方向性元件配置在其兩側(cè)，將斷路器陪吃在保護對側(cè)。如果某部分線路的功率注入相反方向，就可以判定此處發(fā)生故障。對下游線路來說，可以將其作為輔助電源，在每段線路中重新設(shè)置三段式電流保護。

（2）對故障限流器進行相應(yīng)的配置。在電力網(wǎng)絡(luò)正常運行的時候，其阻抗一般為零，一旦出現(xiàn)故障問題，那么就會大幅增加電力網(wǎng)絡(luò)中的電流，此刻阻抗急劇增大。若在此時能夠在電網(wǎng)中加設(shè)故障限流器，那么就可以大幅降低故障電流，使問題得到有效解決。

（3）加設(shè)其他相應(yīng)的保護措施。在配網(wǎng)中接入分布式電源之后，原配電網(wǎng)中繼電保護裝置的保護功能會產(chǎn)生一定的變化，從而導(dǎo)致故障造成的影響進一步擴大，因此，在配電網(wǎng)中除需配置上述相關(guān)設(shè)施外，還需要做好其余保護措施的配置工作，將分布式電源帶來的影響盡可能降到最低，從而確保電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性、安全性以及可靠性。

4 結(jié)語

通過實踐可以證明，當(dāng)分布式電源接入到配電網(wǎng)中后，會提高能源利用的效率高，并且其具有經(jīng)濟效益高、污染小的優(yōu)勢。但是在重視其優(yōu)勢的同時，其負(fù)面影響也不能忽視，相關(guān)的技術(shù)研究人員要不斷進行探究和分析，找出分布式電源接入電網(wǎng)后多方面的影響，并且制定出有針對性的解決措施，降低分布式電源的負(fù)面影響，提高配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。

參考文獻

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