试论分布式发电对配电网继电保护的影响论文_丛龙祥

试论分布式发电对配电网继电保护的影响论文_丛龙祥

(邯郸供电公司 河北省邯郸市 056000)

摘要:随着电力事业的快速发展,分布式发电经常会对配电网的继电保护产生一定的影响。其不仅导致电力的运行不够流畅,还会使得继电保护装置的可靠性大幅度降低。因此,想要实现电网的有效保护,就要对其分布式发电的方法进行全面探讨。在此,本文对分布式发电进行了概述,分析了发电与配电的特点,并着重分析了分布式发电对配电网继电保护的影响希望本文的研究对电力工作人员能一定的参考价值。

关键词:分布式发电;配电网;继电保护;影响

引言

随着时代不断发展,我国逐渐对配电网进行优化建设,促使当前的分布式发电技术被广泛的应用。分布式发电技术自身具有良好的环保性与高效性特点,其系统的大量应用可以改变配电网电源网络布局,由单电源辐射变成双电源或者多电源辐射网络,进而改变了配电网的故障电流的大小、方向及系统潮流,增加了配电网馈线保护的定值整定计算的难度,同时影响配电网馈线继电保护装置对故障的判断。

一、分布式发电基本概述

分布式发电英文简称DG,其是一种新型的发电技术。其在进行发电运行中发电功率可达到数千万,模块化较小但是却能够为配电网提供安全可靠的电能。发电过程中其有多中发电设备,比如说微型燃气轮机、光伏电池、风力发电及生物质发电等等。另外分布式发电主要运用一些可再生能源,是一种清洁的发电方式,对促进配电网的可持续发展具有重要意义。分布式发电具有较强的功能性与优势,其具有随机变动与分散等特点。分布式发电一般情况下都是将分布式电源接入低压或者中压配电系统中,对配电系统的安全运行具有重要影响。分布式发电的工作原理是在大电网性能基础上进行改革与完善,由于其本身的功能优势决定了其在配电网中的应用。在一定程度上运用分布式发电模式能够节省发电投资,降低电能的不必要浪费,大大提高了配电网系统整体的安全性与可靠性。但是就目前的分布式发电运行而言,其对配电网继电保护还存在一定的消极影响。

二、分析发电与配电的特点

(一)分布式发电的特点

分布式发电的特点分为三个部分:(1)不仅要使用户使用起来方便,操作快捷、容易,而且还要解决用户的各种需求,同时不能离用户太远;(2)其是一种可再生资源,可以保护环境,不用担心对空气的污染,对环境破坏性小,是属于绿色能源,是值得推广的新方式;(3)其容量不是很大,可以独立运行,也可以和别的网络并网运行,体现出其灵活性。

(二)配电网的特点

配电网具有十分鲜明的特点,这主要是因为在不同的区域其需要采用不同的配电网方式。如果地势较为平坦,通常采用树干式;如果较为陡峭,其通常会采用放射式进行接线。放射式在很多地方都被采用,由于其比较容易学会,并且可靠,结构比较简单,维护起来是比较方便的。

三、配电网结构及保护配置

现阶段,当前我国城乡大多数配电系统主要是以放射式结构为主,故配电网继电保护也是以此为基础进行设计与保护。我国配电网传统上的保护配置是在变电站内断路器保护设置为三段式电流保护、过流后加速、三相一次重合闸;主干线设置断路器;支路上设置熔断器。这种保护方式以电流判据为基础,利用时间极差配合切除配网线路故障;但也有一定局限性,需要站内断路器保护三段式电流保护预留时间裕度给配网主干线的断路器,容易出现保护失配而越级跳闸的情况,同时限制了主干线的断路器的安装数量。随着配电网供电可靠性要求的提升以及配网自动化的发展,配电网保护配置有所优化,主干线设置自动化负荷开关或者断路器;支路上设置自动化断路器或者熔断器。

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四、分布式发电对配电网继电保护的影响

(一)对配电网发电电流进行限制

由于分布式电源接入方式存在着差异,不同的管理和保护才能使电网供电稳定,电流的稳定运行需要建立在多项数据的确定下,但是分布式电源的介入会影响多数据运行和分析。当出现问题时,不能及时分辨出问题所在,电流保护不能正常的识别,那么必然会造成重大的事故。所以,在进行分布式发电的过程中,可以适当地采用限制电流的方式,让继电保护装置所承载的电流处于一种稳定的状态。同时,还要对电网经济运行的方式进行相应的改进。我们目前的电网一般都要满足居民的基本需求,还有供电质量要求,这样与采取的电网变压器及供电形式是有很大的关系。我们也只需要对这方面做出相应的改进,对各种结果进行相应的估量,才能实现更少耗能。直线型的电网运输在运输距离以及运输效率上都有较好的优势,而且在整个运输过程中,其阻率也会降低,这样在进行电流限制的过程中,其分布式发电的效率反而会因为阻率的降低而大幅度提升,从而有效地实现电网的经济运行。

(二)分布式发电对自动重合闸的影响

电力故障发生的次数就受到自动重合闸装置应用的影响,自动重合闸的安装能够在一定程度上减少故障发生的次数,保障电力系统的安全。分布式发电并入之前,自动重合闸动作对系统产生的冲击力比较小,能够保障正常供电,但是分布式发电在并入之后,线路一旦发生瞬时性故障,分布式发电在还没有完全脱离线路的情况下,分布式发电会继续输送电流,会影响重合闸的使用,也就是说,在这一过程中,极大电流电压会对重合闸产生影响。

(三)对主馈线保护的影响

实际上,分布式发电对于当前的三段式电流保护产生的影响较大,尤其是在当前以站内断路器保护为配电网主保护的背景下,若接入分布式发电的配电网出现故障时,受分布式电源影响,导致配电网自身的故障电流大小与分布出现明显的变化,即对电流产生分流或者助增情况,进而造成保护装置此时流过的电流可能增大也可能降低,直接对其保护的范围与灵敏度造成影响,最终导致继电保护装置各部分组成之间的配合出现问题。当前分布式发电对于配电网主馈线三段式电流保护产生的影响主要体现在以下几方面:(1)降低本馈线自身部分灵敏度,甚至严重时将导致其发生拒动;(2)导致本馈线保护误动作,分布式发电在接人过程中,其接入的位置对其产生的影响较为直接。

(四)配电网受分布式的影响

在电力系统中,当很多分布式电网在一起时,发电的电压不稳定,供电的话也会出现问题,这些大多受外界因素的影响。当分布式发电开关机时,其中电能会受到影响,供电系统本身也会出现各种困难,在使用过程中就不那么稳定。配电系统可以是单向的,也可以是双向的,若是在双向的情况下,那么一定是分布式的进入,这样系统保护起来也就变得困难,使得各方面有问题,以及它的灵活度发生变化。有电网残留压力和危害的发生,导致故障的检测发生差异。

五、总结

分布式发电是一种新型的环保高效发电技术。其给配电网继电保护系统带来了一定的冲击,有机遇亦有挑战。大量分布式发电接入配电网系统中导致配电网故障电流大小的不确定性,影响自动重合闸对瞬间故障的修复动作,在一定意义上阻碍了配电网继电保护系统运行的安全性与稳定性,要提高配电网的安全性能就要对分布式发电进行合理化改善提高分布式发电整体性能。

参考文献

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论文作者:丛龙祥

论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期

论文发表时间:2020/1/9

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