張東生　孫麗艷

摘要：分布式電源是新型能源產(chǎn)業(yè)中常見的電源模式，具有清潔、經(jīng)濟、高效的特點，應用越來越普遍。在分布式電源并網(wǎng)的過程中，由于各方面因素的共同影響最終造成并網(wǎng)風險。如何規(guī)避并網(wǎng)風險是分布式電源安全管理的重要內(nèi)容。本文圍繞這一議題進行了探討，供相關人士參考。

關鍵詞：并網(wǎng);分布式電源

1引言

分布式發(fā)電具有多種優(yōu)勢，在新能源產(chǎn)業(yè)中應用越來越普遍。由于分布式電源面臨著接入電網(wǎng)并與電網(wǎng)系統(tǒng)配合的狀況，因此必須對可能存在的風險進行分析，以更好地規(guī)避接入電網(wǎng)時給電源及電網(wǎng)運行所帶來的不利影響。大量分布式電源并入電網(wǎng)后，配電網(wǎng)運行情況變得更加復雜，因此暴露出來的問題更突出，不利于電網(wǎng)安全運行。

2風險分析

問題一：分布式電源電能質(zhì)量不合要求帶來風險。分布式電源大多是新型能源，風電和光伏發(fā)電受到天氣風力等因素的影響較大，因此發(fā)電受到不確定因素的影響造成發(fā)電量波動。分布式電源并網(wǎng)時配電線路負荷產(chǎn)生波動，這樣的情況下，繼而造成線路電壓發(fā)生變化。如果分布式電源經(jīng)過變流器接入電網(wǎng)，那么存在直流電流接入電網(wǎng)的風險，容易造成電磁危害，形成諧波，降低電能質(zhì)量。

問題二：分布式電源配電線路出現(xiàn)故障容易引起短路電流超標的問題。當分布式電源功率保護裝置出現(xiàn)故障時，在短路的瞬間容易出現(xiàn)短路電流接入電網(wǎng)的風險，繼而導致饋電開關電流超標，造成開關失效。

問題三，繼電保護失誤。分布式電源入網(wǎng)過程中，伴隨配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及電流潮流方向改變。未入網(wǎng)前的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)大致呈輻射狀，電流潮流方向從電源向客戶端單向移動。入網(wǎng)后，配電網(wǎng)輻射狀結(jié)構(gòu)變成了混合分布的電流網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，此時電流潮流不再從電源母線單一流向客戶端。如果線路出現(xiàn)異常，配電網(wǎng)電流結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化同時會影響到線路繼電保護動作是否正常。假設分布式電源中存在較大的短路電流，這一短路電路與配電網(wǎng)中的短路電流發(fā)生疊加，對繼電保護裝置來說保護范圍也會發(fā)生改變。在上述情況下，繼電保護裝置中很容易出現(xiàn)逆向短路電流，合閘失敗。再加上配電網(wǎng)中的繼電保護裝置數(shù)量多，重新更換改造并不符合經(jīng)濟性，因此在分布式電源接入電網(wǎng)時必須充分考慮到繼電保護裝置風險。

問題四：：分布式電源并網(wǎng)給電源監(jiān)控和電能調(diào)度帶來風險。分布式電源數(shù)量多，容量低，監(jiān)控工作難度大。部分分布式電源因無法及時與電網(wǎng)調(diào)控中心建立信息聯(lián)系，造成調(diào)控中心對分布式電源信息的缺失，對于電網(wǎng)調(diào)控中心來說這些缺失信息的分布式電源就屬于監(jiān)控盲區(qū)。缺乏信息造成對分布式電源的有功無功出力情況進行調(diào)節(jié)，無法參與到電網(wǎng)運行調(diào)節(jié)中，不能發(fā)揮出配合電網(wǎng)穩(wěn)定運行的作用。

問題五：造成配電網(wǎng)檢修的風險。并網(wǎng)前后的配電網(wǎng)電流潮流方向及配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是不同的。在入網(wǎng)前，檢修人員操作時可以拉下刀閘獲得相對安全性。在并網(wǎng)后，分布式電源向線路送電存在不確定性，給檢修人員操作帶來風險。

3繼電保護受到并網(wǎng)不利影響

目前，國內(nèi)配電網(wǎng)大多采用單電源放射狀結(jié)構(gòu)，這種配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)所采取的保護方式是速斷保護方式、限時速斷保護方式，雖然這樣的保護方式不具備方向性，但是在輻射型配電網(wǎng)上可以起到保護線路的作用。并網(wǎng)后，由于分布式電源向配電網(wǎng)注入電流，在功率作用下繼電保護原有的保護范圍相對變窄，這樣的情況下就使繼電保護裝置失去了對配電線路的整體保護作用。一旦在并聯(lián)分支線路發(fā)生短路時會造成繼電保護誤動作。

例如，如果配電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)不對稱瞬時故障，繼電保護裝置會自動斷開斷路器，此時分布式電源中的故障電流仍舊能夠通過沒有配置繼電保護裝置的線路進行輸送，繼而造成變壓器保護中性點間隙擊穿。受到保護裝置影響，分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器被切斷，繼電保護裝置合閘成功。如果繼電保護裝置合閘動作時間與變壓器間隙保護時間不配合，就會造成配電系統(tǒng)與分布式電源撞車，給變電站帶來風險。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，變壓器保護動作切斷各側(cè)斷路器，變壓器測斷路器雖然沒有電流通過但是仍舊存在電壓。這種情況下，只有當分布式電源切斷后才能使備自投正常動作。如果備自投與分布式電源低頻低壓解列裝置的定值范圍不匹配，那么則造成變電站其他段與分布式電源撞車，造成線路負荷損耗。

4繼電保護裝置設計

分布式電源并網(wǎng)過程中，繼電保護裝置可能存在的風險極容易造成配電網(wǎng)故障。因此在建設過程中應合理設計分布式電源并網(wǎng)的繼電保護裝置。

例如，分布式電源來自110kv變電站。這種情境下，在設計母線系統(tǒng)的繼電保護裝置時可以在保護裝置一側(cè)安裝抽壓PT，通過安裝抽壓PT可以實現(xiàn)無壓合閘。如果遇到分布式電源并網(wǎng)的情況不容易出現(xiàn)撞車現(xiàn)象。在設計變壓器繼電保護裝置時可以優(yōu)先采用帶有主變間隙的繼電保護裝置。這種保護裝置能夠切斷分布式電源側(cè)并網(wǎng)斷路器的功能，因此能夠降低并網(wǎng)風險。對于一些電源較大的情況，在設計繼電保護裝置時，應考慮到繼電保護裝置的靈敏性。一方面，對一些沒有配置繼電保護的線路進行保護裝置的完善，使保護裝置能夠及時斷開分布式電源側(cè)并網(wǎng)斷路器。另一方面，對一些配置繼電保護裝置的線路增加遠切保護裝置，通過這些遠切保護裝置對分布式電源側(cè)并網(wǎng)斷路器進行斷開。另外，在變壓器保護線路中設計安裝主變保護裝置，通過主變保護裝置切斷分布式電源側(cè)并網(wǎng)斷路器，起到保護功能。

5結(jié)語

綜上所述，分布式電源并網(wǎng)改變了電網(wǎng)潮流結(jié)構(gòu)，造成電網(wǎng)狀態(tài)參數(shù)及特性發(fā)生變化。在解決分布式電源并網(wǎng)帶來的風險問題時，主要的解決思路是主動將分布式電源退出，避免不利影響，恢復原狀。通過對分布式電源容量進行限制以及合理選擇分布式電源接入位置，盡量不需要調(diào)整配電網(wǎng)的情況下，使電源能夠在對電網(wǎng)較小干擾的情況下接入。為了適應電網(wǎng)運行安全穩(wěn)定的要求，最大限度發(fā)揮出分布式電源的積極效用，必須不斷完善和改進分布式電源并網(wǎng)技術，降低風險。

參考文獻

[1]張寧.分布式電源并網(wǎng)的影響研究[J].通信電源技術，2018（05）

[2]陳皓.分布式電源并網(wǎng)對于配電網(wǎng)的影響研究[J].探索科學，2019（000），003

[3]李文才.彭程.王希平.趙青松.蘇敬芳.分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)繼電保護的影響研究[J].機電信息，2019（08）