(国网山西省电力公司新绛县供电公司 山西 043100)
摘要:分布式发电技术主要是指为了使一些特殊用户的要求得到满足,对原有配电网的运行情况进行支持,在此基础上设计并安装一些小型发电机组。分布式发电使用的技术并不相同,可以将其分为风力发电、小水电、燃料发电等不同类型。在降低终端用户费用、减少环境污染等方面存在一定的优势,与此同时,还具有高效、节能等多种优点,所以近年来随着这项技术的不断深入,研究成本逐渐降低,使其逐渐在电力系统中得到广泛应用。
关键词:分布式发电;配电网;继电保护
1配电网结构及保护的配置
传统配电网均采用单电源辐射状结构,保护配置相对简单,现在我国配电网继电保护的有以下几种配置方案:
1.1三段式电流保护方案
这种配置方案主要是指包括瞬时电流速断保护、定时限电流速断保护以及过电流保护三段式电流保护方案。其中电流速断保护整定主要以躲过本线路末端短路时的最大短路电流为依据,通过瞬时动作将故障切除,但是这种方案不能对线路全长进行保护;定时限电流速断保护整定主要以本线路末端故障发生时足够的灵敏度以及相邻线路的瞬时电流保护相结合为依据,这种方案可以对本线路全长进行保护;过电流保护整定主要以躲过本线路最大负荷电流同相邻线路中国电保护相配合为依据,这种配置方案可以对本线路甚至相邻线路全长进行保护。
1.2反时限过电流保护方案
反时限过电流保护是在保护动作发生时同被保护线路中短路电流的大小相关联的一种保护形式,在这种条件下,短路电流越大,相应的保护动作时限就会越短,呈反比例的关系,即近处故障发生时保护动作时限短,稍远处故障发生时保护动作时限较短,远处故障发生时动作时限较长,按照这样的规律,该保护就可以同时使选择性和速动性的要求得到满足,所以该保护得到了较为广泛的应用。
2分布式发电对三段式电流保护的影响
由上文介绍中可以得知,三段式电流保护存在很多优点,例如可靠性高、原理简单等,真实因为这些优点的存在,这种电流保护才能在配电网保护中得到较为广泛的使用,但是同时它也会受到系统运行方式等多种因素的影响。将DG介入到配电网络中以后,系统潮流将会得到充分的分布,一旦有故障发生,故障电流的流向和大小等都会随之发生相应的变化。很显然的,如果DG接入位置是不同的,发生故障的电流流向和大小也会呈现出不同的状态,下面就按照DG接入位置的不同情况对两种情况进行进一步的分析:
2.1将DG接入线路末端
如图1所示,将DG接入到线路的末端。这时系统S与DG之间存在的区段从原来的单电源辐射供电转变成现在的双电源供电,其余区段保持单电源供电的模式。由图可知,短路点的位置是不同的,所以DG接入之后对保护动作产生的影响也是不同的。
2.1.1 DG下游F1点有短路故障发生
如果DG下游F1点有故障发生,因为P3、P4是不会受到故障电流影响的,所以它们的动作行为也是不会受到DG接入的影响的。故障点流过的短路电流主要由S和DG二者共同提供,但是P1、P2的短路电流却仅为S提供,因为P1、P2短路电流的流向和大小与DG接入之前完全相同,所以这时保护动作是不会受到DG接入影响的,因此,P2可以进行可靠的动作,同时还可以将故障线路切除。
2.1.2 DG上游F2点有短路故障发生
如果DG上游F2点有故障发生,因为P3、P4是一样不会受到故障电流影响,所以它们的动作行为也是不会受到DG接入的影响的。故障点流过的短路电流主要由S和DG二者共同提供,但是P1的短路电流却仅为S提供,其保护动作行
为的发生不会受到DG接入的影响,并且P1可以得到可靠运行,同时将存在故障的线路进行切除。F2点故障发生时,P2可以感应到短路电流(DG提供),这时便会出现两种可能,即如果DG提供的电流如果足够大,那么P2便可以进行可靠动作,成功将本线路切除,再通过DG向LD3独立供电,这时便会形成电力孤岛,对用户和系统产生危害;另一种可能是已经接入到配电网中的DG瞬时感应电压会瞬间骤降,将主网的服务中断,这就是“反孤岛”策略。
2.1.3同一母线中F3点有短路故障发生
如果DG线路共母线中其它馈线F3有故障发生,这时主要通过S和DG提供短路电流,这时P3可以进行可靠动作,并将存在故障的线路进行切除。但是如果F3点有故障发生,这时P1、P2都可以感应到短路电流(DG提供),因为P2原来整定的动作延时和动作定值都比P1要小,这时如果DG的容量过大,P2很容易会发生误动,进而将本线路切除,这种情况下为了能够防止电力孤岛的发生,DG会与系统进行自动解列。
2.2将DG接入线路中间位置
如图2所示,将DG与其中一条馈线的中间位置连接,这时DG同系统之间的区段是双电源供电的,其余区域都是单电源供电的,因为系统短路点位置是不同的,DG接入将会对各保护造成不同程度的影响。
2.2.1 DG下游F1点有短路故障发生
如果DG下游F1点有故障发生,因为P3、P4是不会感应到到故障电流的,所以它们的动作行为也是不会受到DG接入的影响的。故障点流过的短路电流主要由S和DG二者共同提供,这时保护可以进行可靠动作,并将故障线路切除。但是P1的短路电流却仅为S提供,但是因为故障电流与DG接入之前F1短路发生时P1的故障电流小,所以这时P1灵敏度将会出现相应的降低。
2.2.2 DG上游F2点有短路故障发生
如果DG上游F2点有故障发生,因为P3、P4是一样不会受到故障电流影响,所以它们的动作行为也是不会受到DG接入的影响的。P1故障点流过的短路电流由S提供,但是该故障电流与DG接入前相比要小,P1的灵敏度会相应降低,甚至会出现拒动。
2.2.3同一母线中F3点有短路故障发生
如果F3有故障发生,这时P2不会感应到故障电流,其保护动作也不会受到任何影响,P3故障电流主要由S和DG二者提供,保护可以进行可靠动作,并将故障电路切除。但是如果F3点发生故障,P1只能感应到短路电流(DG提供),如果DG的容量过大,很容易会导致P1误动的发生,同时将本线路切除,DG同系统自动解列。
3结语
综上所述,分布式发电是一种清洁、高效的发电方式,在电力系统中的使用拥有非常好的发展前景。但是大量分布式电源在配电网中的接入必然会对配电网的结构造成严重的影响,为了使这一影响降到最低,对分布式发现的进一步研究以及推广应用具有非常重要的意义。
参考文献
[1]高研,毕锐,杨为,丁银.分布式发电对配电网继电保护的影响[J].电网与清洁能源,2009(4).
[2]周卫,张尧,夏成军,王强.分布式发电对配电网继电保护的影响[J].电力系统保护与控制,2010(3).
论文作者:杨向群
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/18
标签:电流论文; 故障论文; 发生论文; 动作论文; 线路论文; 分布式论文; 时限论文; 《电力设备》2017年第15期论文;