冀曉誠

摘要：隨著電力行業(yè)和科技水平的快速發(fā)展，分布式發(fā)電安全指數(shù)相對較高，避免了傳統(tǒng)電路故障時整片區(qū)域停電的弊端，但是給配電網(wǎng)繼電保護系統(tǒng)的運行造成了不良影響。因此，在實際應(yīng)用分布式發(fā)電方式開展電路管理工作時，需要明確意識到其應(yīng)用優(yōu)勢，分析其對配電網(wǎng)繼電保護產(chǎn)生的不良影響，積極研究有效解決影響的可行方式。

關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電;配電網(wǎng);繼電保護

引言

電力運行過程中，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是配電網(wǎng)的繼電保護系統(tǒng)。它能夠自動切斷電源，避免電路故障對整個電路系統(tǒng)造成損害。因此，繼電保護系統(tǒng)的重要性不容忽視，成為電力企業(yè)在應(yīng)用分布式發(fā)電方式時需要重點關(guān)注的內(nèi)容。

1分布式發(fā)電對配電網(wǎng)繼電保護的影響

1.1線路保護問題

饋線是配電網(wǎng)中的一個術(shù)語，可以指與任意配網(wǎng)節(jié)點相連接的支路，可以是饋入支路，也可以是饋出支路。傳統(tǒng)的電力傳輸形式是以電力企業(yè)通過配電網(wǎng)統(tǒng)一供電的方式完成電壓的變電調(diào)節(jié)和電力傳輸工作?；诜植际桨l(fā)電結(jié)構(gòu)自身的特點，通常分布式發(fā)電帶來的影響主要包括兩大方面。一是使得線路保護動作的靈敏性大幅度下降。繼電保護是一種自動觸發(fā)裝置，當(dāng)感應(yīng)系統(tǒng)監(jiān)測到線路故障問題時，會及時做出相應(yīng)的斷電保護反應(yīng)。而在分布式發(fā)電結(jié)構(gòu)下，反應(yīng)的時間有所增加，易出現(xiàn)安全隱患問題。二是分布式發(fā)電形式可能會使饋線保護出現(xiàn)誤動作，即對故障情況判斷失誤，在電力系統(tǒng)正常的運作狀態(tài)下出現(xiàn)誤跳閘情況，給用戶的日常使用造成不便。

1.2自動重合閘問題

自動重合閘是配電網(wǎng)中必備的一項功能措施，主要指瞬時間的電壓流通過大，繼電保護自動啟動跳閘程序，在較短的時間內(nèi)使電路恢復(fù)連接，從而保證城市用電的安全性與穩(wěn)定性。當(dāng)電力企業(yè)決定使用分布式發(fā)電方式進行供電工作時，會導(dǎo)致自動重合閘使用功能發(fā)生故障。這主要是因為一旦電路由于短時間內(nèi)電流及電壓過大導(dǎo)致繼電保護啟動跳閘程序后，分布式發(fā)電狀態(tài)下電路內(nèi)部的運行系統(tǒng)會出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定情況，導(dǎo)致無法實現(xiàn)自動重合閘。此外，這種不穩(wěn)定狀況下還可能發(fā)生一些安全事故，如繼電保護自動斷開的連接可能會有一定的概率重燃，進而完全擊穿整個絕緣體。

1.3熔斷器問題

熔斷器也是一種斷電保護形式，目前廣泛應(yīng)用于我國配電網(wǎng)。它的工作形式主要是當(dāng)電流流通量過大導(dǎo)致內(nèi)部金屬線路溫度過高時，通過高溫狀態(tài)直接將線路熔化，從而使電路連接斷開。熔斷的是線路的連接點，不會對接入端造成影響，因此還可以恢復(fù)使用[。而分布式發(fā)電在運作過程中易對熔斷器的接入端造成嚴(yán)重?fù)p壞，使得電流保護效果大幅度下滑。持續(xù)高壓引發(fā)的線路熱量增加，易造成線路熔斷問題。不僅影響電力的正常使用，還可能出現(xiàn)反向電流情況，從而造成分布式發(fā)電接入兩側(cè)出現(xiàn)故障，進而將熔體完全熔斷。

2分布式發(fā)電對常規(guī)網(wǎng)架的影響

2.1對網(wǎng)架電壓的影響

分布式發(fā)電一旦接入常規(guī)網(wǎng)架，其首先會對系統(tǒng)電壓產(chǎn)生沖擊影響，勿論沖擊的大小，網(wǎng)架所接受到電壓波動必將傳遞，隨著接入分布式發(fā)電源的數(shù)量增加，電壓所受到的影響會更為加劇。傳統(tǒng)網(wǎng)架的穩(wěn)壓模式和措施往往針對于短時間的操作過電壓或者自然界的雷電過電壓，對于從配網(wǎng)端逐一接入的分布式發(fā)電源對策較少，相對并不完善，容易為其他用戶帶來影響，進而導(dǎo)致整個網(wǎng)架的電壓波動。具體來說，分布式發(fā)電接入對網(wǎng)架電壓的影響主要有：①接入分布式發(fā)電會對接入回路產(chǎn)生直接影響，即對線路的電壓分布產(chǎn)生直接影響，接入數(shù)量越多，容量即越大，產(chǎn)生的影響越難以消除;②在網(wǎng)架節(jié)點上接入分布式發(fā)電，對整個節(jié)點關(guān)聯(lián)的用戶均會產(chǎn)生影響，且節(jié)點分布范圍影響難以估算;

2.2對電能質(zhì)量的影響

如前文所述，分布式發(fā)電有別于傳統(tǒng)網(wǎng)架利用煤氣、水利發(fā)電，往往利用新能源如太陽能、風(fēng)能、化學(xué)能等發(fā)電，這就涉及到大量的整流逆變技術(shù)，極易產(chǎn)生難以消除的諧波，對電能質(zhì)量影響極為惡劣，進而影響到用戶的實際使用效果。具體來講，分布式發(fā)電對電能質(zhì)量的影響主要有：①電壓的跳變。分布式發(fā)電源的接入、退出、發(fā)電裝置的波動等，都會對電壓產(chǎn)生影響，電壓的跳變是電能質(zhì)量下降的主要因素。②諧波污染。整流逆變技術(shù)的應(yīng)用需使用大量的電力電子設(shè)備，這是諧波的主要發(fā)生源，諧波對于電網(wǎng)的保護系統(tǒng)以及用戶的各類電器設(shè)備均會產(chǎn)生不良影響，這也是當(dāng)前分布式發(fā)電難以大規(guī)模接入到常規(guī)網(wǎng)架的主要原因。

3含分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護的改進措施

分布式電源的接入使配電網(wǎng)的潮流由單向流動變成雙向流動，而傳統(tǒng)的三段式保護已經(jīng)不適應(yīng)配電網(wǎng)的發(fā)展需要。為了提高配網(wǎng)的可靠性和供電質(zhì)量，需要對傳統(tǒng)的繼電保護配置進行改進和優(yōu)化，為實際配電網(wǎng)的繼電保護及自動化配置提供參考。1）分布式電源接入配電網(wǎng)后，原來的單輻射網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變成雙電源或者多電源網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)分布式電源容量相對較大，提供短路電流較大時，為了防止繼電保護裝置因反方向的電流而產(chǎn)生誤動，可以考慮在保護裝置加裝方向元件。同時還要綜合考慮成本因素。2）當(dāng)分布式光伏接入后，整定時考慮其助增和分流影響，需要對分布式光伏所在饋線的相鄰饋線以及上游饋線保護定值進行調(diào)整，這樣才能保證對系統(tǒng)可靠的動作。3）分布式電源接入配網(wǎng)后，配網(wǎng)出現(xiàn)故障時，當(dāng)系統(tǒng)電源和分布式電源被斷路器切除后，兩側(cè)可能出現(xiàn)一個相角差，當(dāng)差值達到一定的界限后，自動重合閘會造成強大的沖擊電壓或者電流，破壞重合閘的運行狀態(tài)。

4智能化處理方式

在傳統(tǒng)的配電網(wǎng)檢修工作中，通常由員工在戶外對各個線路進行人工檢查工作，觀察有無運行風(fēng)險。一般的故障處理工作是在故障發(fā)生后才由員工進行維修，這種情況下故障問題通常不是一個故障點，而是整個供電區(qū)域。尤其是在分布式發(fā)電形勢下，要想解決其對配電網(wǎng)繼電保護的影響，需要實時監(jiān)控線路運行的穩(wěn)定狀態(tài)。這涉及到智能化設(shè)備的應(yīng)用，如感應(yīng)設(shè)備。在線路中安裝相應(yīng)的感應(yīng)器，然后將相關(guān)信號與核心計算機系統(tǒng)連接起來，電力企業(yè)可以遠(yuǎn)程實時觀察線路運行是否存在異常問題，并可以手動采取一些斷電操作，以便在故障發(fā)生的第一時間控制故障問題，以免故障影響到其他線路的正常運行狀態(tài)。這是目前各個電力企業(yè)針對分布式發(fā)電形式的弊端應(yīng)用比較廣泛的一種解決措施，但是這項措施需要充分考慮電力企業(yè)的經(jīng)濟成本因素，以此確保電力企業(yè)經(jīng)濟的平穩(wěn)運行。

結(jié)語

分布式發(fā)電是目前各個電力企業(yè)比較常用的一種方式，具有布設(shè)簡單、操作方便以及電流傳輸迅速等特點，深受人們喜歡。但是，針對配電網(wǎng)繼電保護問題，分布式發(fā)電由于自身的特殊性質(zhì)與傳統(tǒng)的供電方式不同，經(jīng)常會導(dǎo)致繼電保護發(fā)生故障而影響線路運行的安全與穩(wěn)定。電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)綜合實際問題進行分析，制定科學(xué)的設(shè)計方案，引進智能控制設(shè)備，設(shè)置監(jiān)管機制，并注重于提升相關(guān)工作人員的創(chuàng)新意識，從而促進電力傳輸?shù)陌踩c穩(wěn)定。

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