摘要：太阳能是一种丰富的可再生能源，具有安全、清洁、分布广泛等特点，光伏发电能够有效利用太阳能实现电力能源的生产，符合现代 化的节能环保理念。大型光伏电站接入配电网，使原来的单端的分销网络逐渐转变为一个双端甚至供电网络终端，从而导致配电网的潮流分 布发生了一定的改变，发生短路故障时，继电保护的误动和拒动，对配电网安全运行的重大影响。本文对光伏电源对馈线继电保护的影响进 行了分析研究。
关键词：光伏电源；配电网；继电保护；影响
引言
光伏并网发电可以避免长距离输送电，有效的减少电网损耗，节省投资。但值得注意的是，接入光伏供电方式的配电网原有的配电网供电模 式会被打破，，形成新的供电方式，一旦出现故障，故障电流就会增加，相应线路的节点水平会发生变化，使继电保护装置工作不正常。目 前，社会正逐步加大新能源和可再生能源的开发力度，以取代传统能源的主导地位。光伏能源是可再生能源中具有潜力、环保的能源，光伏 能源已逐渐成为世界上非常重要的新能源。
1、光伏发电站简介
1.1光伏发电站优势
光伏发电站主要是利用光伏组件将太阳能资源转化为电力能源的一种发电系统。分布式光伏发电技术中应用到的发电机组具有良好的环境兼 容性，能够在电力用户现场和附近的配电网中进行匹配安装。一般而言，光伏发电系统需要包括光伏电池板（由特殊材料制作的硅板）、电 容适配器、主开关、核心逆变器、交直流变换器、蓄电池组、充电器等。在发电过程中，充电器具有MPPT功能，将光伏电池板产生的电能连 接到蓄电池，同时蓄电池与电容适配器连接，对电能电容进行调控；与核心逆变器连接，确保电能与配电网的适配。光伏发电站能够与配电 网或其他新能源网络进行有效调节，互为补给，不仅能够直接连接用户负载，还能够将多余电能储存运输到当地的公用电力网络中。从运行 成本分析，光伏电站的规模设置较为灵活，但是应用到的配件性能要求较高，因此发电成本较高，需要加强相关技术的完善和创新，实现光 伏发电平民化。
1.2并网结构
一般的配电网结构可以分为树干型、环网型、放射型，其中较为简单的结构就是放射型，具有接线简单、保护整定容易、扩充方便的优点， 将光伏电站并入这种配电网络中，其基本结构框图如图1。图中的QF1-QF10为反时限过流保护断路器，QFa-QFe为带前加速自动重合闸断路器 ，QFiI-QFi2为自切装置。
图1光伏电站并网点配网结构图
2、光伏电站并网对配电网继电保护的影响
2.1光伏电站对配电网的影响
2.1.1电网频率
有功功率平衡能够在一定程度上影响到系统频率稳定，虽然光伏容量小，不会给电网的有功平衡带来较大影响，但超过一定规模后必然会对 电网的频率稳定产生一定影响。
2.2.2电网规划
智能电网是今后电网发展的方向，而光伏的消纳以及接入方式必定会对智能配电网的设计以及规划产生一定影响，从实际情况来看，光伏接 入会增加配电网规划中预测电力负荷的难度”改为“电力负荷的预测难度。与此同时，受到一些自然条件影响，无法为规划区提供持续的电 力，使配网变电站的选址、配电网的接线和投资等问题更加复杂和不确定。
2.2.3中低压设备
一般情况下要从配电网接入光伏，假如配电网出现故障，一旦”接入光伏，那么就会使配电网发生故障的短路电流得以增加，从而影响到配 电网当中的一些中低压设备。
2.2.4电能质量
光伏并网逆变器采用工频调制易产生谐波，并且还会出现谐波放大现象，不仅难以预测，而且很难治理。波动性以及随机性是光伏发电具备 的特征，发电的出力变化比能够直接地影响到接入地区的波形以及电网电压，如果接入比例偏大，那么会影响到电网的频率。
3、分布式光伏电站并网方式及其继电保护设置
3.1分布式光伏电站并网接入方式
分布式光伏电站并网具有两种典型的接入方式。第一，统购统销模式下的接入系统。这一方案的实施，必须先设置新的网点开关，设置位置 应在公共电网10kV母线上，同时在新设的网点开关处要接入分布式光伏电站所在的线路中，并网接入由此完成。在这个过程当中，需要注意 的是，应将单位并网点的容量控制在400kW到6 MW之间。第二，自发自用余量上网模式下的接入系统。这种方案的施行，需要在用户独立的 10kV母线上重新设置一个辅助设施，即光伏接入柜，然后在光伏接入柜中接入分布式光伏电站所在的电缆。和第一种方案一样，这种方案也 需要将并网装机容量控制在400kW到6 MW之间。
3.2分布式光伏电站并网保护配置
3.2.1系统侧的保护配置
对于110kV电压，在设置故障解决保护配置时应当以母线段为单位，其中既涵盖了高频、低频、高压和低压灯保护设施，也包括光伏电站连接 线断路器。在配电网10kV光伏电站连接线路中，应当对过电流设置保护设施，同时需要能够进行方向元件投退，如果经过验证对反方向故障 不能进行防治，那么就应该将方向闭锁。在配电网侧线路的保护方面，必须确保三相一次重合闸能够正常发挥作用，而且在时间上，重合闸 所需的时间应当不高于光伏电站要从公用电网中切除所需的最长时间，此外，其功能必须要能够检测无压，并具有同期功能。这是因为非同 期合闸会造成巨大冲击，进而造成严重的危害，因此需要避免这种现象的发生。对于节点位置，配置断路器应根据地区的相关规定采用合适 的方式，其需要先调查分布式光伏电站的容量，然后才可进行专门配置。对于断路器的保护，应采用常规的线路，此时重合闸的功能必须得 到保证，并且能够对线路进行无压检测。
3.2.2并网断路器保护 通常来说，对于并网总断路器来说，应当进行速断和过流保护的配置，例如配置光纤差动保护、过流保护以及带方向的过流保护等。此外， 分布式光伏电站应当能够对孤岛实现快速的监测，并且能够对其与配电网的连接进行快速的切断。而那些非计划孤岛，从发生孤岛开始，到 并网断路器断开结束，其时间应确保在2s之内。同时对并网断路器的功能也有所要求，要有低周、低压解列功能和高周、高压解列功能等。 分布式光伏电站接入配电网后，应当设置间隙零序电压、电流保护在系统变电站主变上。如果分布式光伏电站并网后，且在用户内部电网进 行接入，所采用的并网方式为不可逆时，需要进行逆功率保护的配置。
结束语
将光伏电源接入到配电网中，能够提供大量的能源支持，，节约大量的化石能源，提高电力企业的供电水平，但同时，光伏电源的接入对馈 线继电保护也有一定的影响，这与电源容量、接入位置等因素密切相关。由于相当容量的光伏电源接入到不同位置的时候，，会产生不同的 效果，这将极可能促进对馈线的保护，扩大馈线保护的范围，并有可能进一步缩小供电范围。在这样的前提下，电力企业的员工需要采取相 应的措施，保证光伏电源的接入能提高馈线保护的状态，例如，安装原始方向是一个有效的措施。在光伏发电测量中，电力测量人员还可以 设置一些低频设备，同时实现并网的方式，避免了对重合闸的不利影响。总的来说，对于各种光伏发电接入配电网馈线保护造成的影响，电 力企业需要进行全面深入的探索，找到相应的解决办法，以不断的进行改正和完善光伏发电，能更好地为人们服务。
参考文献：
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论文作者:董士安1,孙桂卿2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/30
标签：光伏论文; 电站论文; 配电网论文; 分布式论文; 电网论文; 断路器论文; 继电保护论文; 《电力设备》2018年第10期论文;