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摘要：在介绍分布式发电（distributed generation，DG）定义基础上，分析了DG引入对配电网继电保护灵敏性、速动性、选择性和可靠性产生的影响，在配电网保护中主要体现在对过电流保护、距离保护、孤岛运行、自动重合闸和故障电流方向等方面，应该提出相应的新保护方案来适应加入分布式电流的配电网。
关键词：分布式发电；配电网保护
1 引言
分布式发电（Distributed Generation，简称DG），通常是指发电功率在几千瓦至数百兆瓦的小型模块化、分散式、布置在用户附近的高效、可靠的发电单元；主要包括：以液体或气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、太阳能发电（光伏电池、光热发电）、风力发电、生物质能发电等。随着分布式发电不断扩展，对电网运行提出了越来越高的要求。
2 传统的配电网保护
目前配电网典型的继电保护配置为：线路保护装设在变电站内靠近母线的线路断路器处，配置三段式电流保护，即瞬时电流速断保护、定时限电流速断保护和过电流保护。对非全电缆线路，配置三相一次重合闸，保证在线路发生瞬时性故障时快速恢复供电。对于不存在与相邻线路配合问题的终端线路，一般采用瞬时电流速断保护加过电流保护组成的二段式保护，再配以三相一次重合闸的保护方式。对于不存在与相邻线路配合问题的终端线路，一般采用瞬时电流速断保护加过电流保护组成的二段式保护，再配以三相一次重合闸的保护方式。
3 分布式电源对配电网影响的主要因素
在DG对于继电保护产生影响中，有几个因素显得尤为重要，同时也是削弱或消除影响时所必须考虑的因素。
a.DG容量。如DG容量很小，由于继电保护本身及整定都考虑到了一定的裕度，则DG并不会对继电保护产生太大影响；当DG容量大到某种程度，则必将对负荷电流与故障电流产生影响，从而对继电保护的性能产生影响。
文献[1]提出了DG容量的计算原则：DG下游故障时，保护不能误动，相邻保护不能误动，相邻保护之间的动作时间应该留有裕度：上游故障时，保护不能巨动，DG容量不宜太小。还要保证最接近故障点的保护最先动作，保持保护配合性。
b.DG接人位置。不同位置发生故障，DG的影响不同。换一个角度，则可认为DG接入位置不同，所带来的影响不同。
4 分布式电源接入后对原有配电网保护的影响
分布式发电引入配电系统后，使传统的单电源辐射状网络变成了一个多源网络。以图1所示系统为例，分布式发电并网对保护的影响主要表现在以下四个方面[2-5]
（1）导致本线路保护的灵敏度降低甚至拒动。以 k1点故障为例，DG 引入之前，故障点的短路电流只由系统提供，DG引入之后，DG和系统都会对故障点提供短路电流，但 QF1 处的保护只能感受到系统提供的短路电流，在其他条件不变的情况下，该电流将会因 DG 对下游的助增作用而减小，在保护定值不变的情况下，其灵敏度将会降低，严重时甚至会拒动。DG 的容量越大，对配网保护灵敏度的影响也就越大。
（2）导致本线路保护误动。当系统侧 k2 或其他馈线k3处发生故障时，在DG引入之前，QF1处的保护感受不到故障电流，DG 引入之后，相同点故障时，QF1 处的保护将感受到 DG 提供的故障电流，如果该电流足够大，将导致保护误动。
（3）导致相邻线路的瞬时速断保护误动，失去选择性。设k4 处发生故障，在DG 引入之前，短路电流只由系统流向故障点。DG引入之后，DG和系统都会对故障点提供短路电流，此时相邻故障线路的保护（即 QF2 处的保护）也会感受到故障电流，将可能导致其速断保护误动，从而失去选择性。
（4）DG 可能导致重合闸不成功。当 DG 引入之后，线路两侧连接的是两个电源，线路故障时，如果只有系统侧保护动作跳闸而 DG 不跳开，则 DG 会继续向故障点提供短路电流，故障点仍处于游离状态。如果此时系统侧进行重合闸，必然会重合于故障状态，导致重合闸不成功。
5 配电网保护新技术
由于DG对于继电保护的影响是多方面的，因此解决方法必须考虑这些方面，同时也要考虑配电网继电保护相关新技术可能带来的影响。
a.同步相量测量单元PMU及广域测量技术。20世纪9O年代，全球定位系统GPS的高精度定时功能使同步相量测量技术取得了很大进展，目前国内外已开始把PMU装备于电力系统。PMU的出现为电力系统动态现象的监测提供了可能性，因此研制并安装PMU的主要目的在于系统暂态稳定的监测和控制。
b.微电网技术。微电网不仅解决了分布式电源的大规模接入问题，充分发挥了分布式电源的各项优势，还为用户带来了其他多方面的效益。应当指出，微电网技术可以有效地解决DG对于电网继电保护的影响，但其效果相当于把原本对电网的影响在微电网内部解决，从而对微电网继电保护提出了很高的要求。
能适应分布式发电特点的继电保护装置，分布式发电的计划性孤岛运行以及微电网继电保护等仍需要进一步深入研究。
6 总结
分布式发电作为一种新兴的高效、环保的发电技术，近年来获得飞速发展。然而，大量分布式发电的并网运行将深刻影响配电网络的结构以及配电网中短路电流的大小、流向及分布，由此给配电网的运行与控制带来多方面的影响。为了对原有配电网更好地更进，本文列举出了配电网保护的一些新方法及新技术，将有益于分布式发电在电力系统中的推广和应用。
参考文献：
[1] 花丽丹，陆于平，吴罡，等．DG容量在分布式发电中对数字保护影响的研究 [J]．中国电力，2008，41（3）：12—16
[2] 林霞，陆于平，吴新佳.分布式发电系统对继电保护灵敏度影响规律[J].电力自动化设备，2009，29（1）：54-59
[3] L.K.Kumpulainen，VTT Technical Research Centre of Finland，and K.T.Kauhaniemi，“Analysis of the impact of distributed generation on automatic reclosing” IEEE.2004，1-8.
作者简介：
吴乐鹏（1987—），男，江西宜春，硕士研究生，工程师，主要从事变电运维、带电检测、高压试验方面的工作。
潘 良（1987—），男，江西宜春，硕士研究生，工程师，主要从事变电运维、带电检测方面的工作。
论文作者:吴乐鹏,潘良
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/31
标签：电流论文; 分布式论文; 故障论文; 线路论文; 电网论文; 配电网论文; 继电保护论文; 《电力设备》2017年第12期论文;