分布式发电对配电网继电保护的影响之我见论文_吴啟民

分布式发电对配电网继电保护的影响之我见论文_吴啟民

广东电网有限责任公司中山供电局 528400

摘 要:对于电力行业的发展而言,配电网继电保护体系展现出尤为重要的作用,在效能方面会对所有电力系统的运转具有直接影响,应当引起极度的重视。所以,配电网继电保护系统必须具备较强的安全性能,如此才能够保障整体电力系统处于正常的状态。分布式发电属于全新、高效的发电技术,大量运用在电力系统当中,不但完善了配电网的继电保护系统,还提高了配电网继电保护系统的作用。

关键词:分布式发电;配电网;继电保护

引言

由于分布式发电具备了能源的多样性以及低成本性,获得了较大的追捧,由于这一技术的发展乃至电力市场扩大的因素,分布式发电技术也愈发被运用于电力系统当中。在我国大型集中式供电网当中,引发的安全性与稳定性问题也愈发受到关注,特别对于偏远地区而言,集中式供电网的投入较大,引发的经济效益并不乐观,而分布式发电恰好能够转变这一现象,通过绿色可再生资源的运用,不但能够令环境更为洁净,还能够形成良好的经济效益。在分布式发电的运行当中,一定会对当前配电网的结构乃至配电网的短路电流、流向、分布造成影响,所以,必须加强对配电网的运行与控制,配电网继电保护会被分布式发电所影响。

一、分布式发电的优势

分布式电源为符合低压或中压的配电网,并且还会对配电系统的运用造成影响。过去在配电系统方面仅对用户分配电量有所影响,而新型配电系统则具备了功率互换的能力。就是指将采集到的电力通过传输的方式送达到别处,并且分配给用户。因此,其不单单成为了简便的配电系统,还具备了电力互换功能。分布式发电的特征则具备了随机性与分散性。电网中接入众多的分布式电源,会对配电系统的安全稳定性造成影响。以电网保护角度而言,这一系统欠缺必备的过载能力。如果分布式发电接进电网内,则会令电网的特性出现变动,并且分布式发电所具有的电子装备也会对电网原本的继电保护功能的体现造成影响。可以通过自动装置配置方案保护分布式电源并网,通过纵联保护的形式取代配电网原本的距离保护,令并网变电站的供电更加稳定。

二、分布式发电对配电网主馈线路保护的影响

1、由于分布式电源的接入,原本单一的辐射型、单电源网络成为了多电源网络,对配电网主馈线路继电保护影响则先表现在多电源方面。

(1)在主馈线进行分布式电源的接入当中,一根主馈线接入的母线和分布式电源之间具有双向电源,如此在母线与分布式电源相互间的任意一点产生问题,则会被系统形成的故障电流乃至分布式电源供出的反向电流所影响,所以继电保护装置不具备辨别方向的能力,在电流超过标准值的状态下,则令接入分布式电源的主馈线、母线等继电保护装置产生错误。

(2)在接入分布式电源的主馈线产生问题时,需要通过此线路的继电保护装置清除故障,可是,分布式电源也会对故障提供电流,如此主馈线出口保护装置只会感受到电源电流,令保护装置对分布式电流接入的主馈线问题的鉴别能力受到影响,而主馈线的继电保护装置,会接收到分布式电源分流电流乃至系统测电源一同传来的电流,令其保护度显著提高。

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(3)在分布式电源接入主馈线时,在两条乃至以上的配电线路均具备分布式电源,在一条主馈线产生问题时,馈线中的电路保障设备会接收到源自另一条主馈线中的分布式电源电流与系统侧电源给予的电流,这时进行电流值的加大,会令此馈线中的保护装置加大灵敏度,在主馈线中接入分布式电源以前的保护设备也会接收到分布式电源给予的反向电流,在电流加大的过程里,会出现保护装置的误导动作。

(4)在分布式电源接至主馈线时,出现故障位置,需要通过指定保护设备排除故障,可是在接入的分布式电流充分时,主馈线中的保护装置会令保护动作延长,而指定的保护设备仅会排除故障。如果分布式电源增加了电流,容量的加大令其超出标准值,则会形成不同保护装置,并且对一个故障点进行清除,则会在某种程度中形成保护装置的选择性紊乱。

2、自动重合闸的影响

配电网的电源属于放射性状态,如果发生故障,配电网则会首先保护故障电源,如果在接入分布式电源时,电源线路故障则会引发电力孤岛的状况,为自动重合闸造成较大的影响。在自动重合闸工作时,分布式电源的转速会产生相应的变化,电力孤岛与系统电源不会一同进行。电力孤岛与主电源相互间的角度差异,一旦超出规定,则会对非同期重合闸具有冲击作用,影响配电网结构的稳定性。在系统出现电源跳闸后,分布式电源依旧会提供电流,如果在重合闸操作中,产生故障的线路会由于被分布式电源所给予的电流所影响,令电弧产生复燃的状况,局部加热引发外部绝缘材质产生破损的状况。

三、分布式发电对分支线路保护的影响

1、熔断器保护的原理

使用熔断器进行保护成为我国当前配电网采取的一个主要保护方式,这一设备可以在分支线产生电流过大的状态下,通过电流进行熔体,引发相应的热量,以此把熔体或熔丝进行熔断,实现清除故障线路的目的。对熔断器的保护原理而言,能够在相应状态下具有良好的保护作用,并且对配电网继电保护给予相应的保障作用。在未来的工作当中,可以深化熔断器,免除较大的损失。

2、DG对熔断器保护的影响

在技术人员对分支线接入分布式发电单元之后,熔断器保护的选择性则会备受影响。例如,DG朝着故障点给予反向故障电流时,因为熔断器无法辨别方向,并且在DG容量充足时,反向故障电流会超越标准范畴,形成熔断器的破损。而这一状况不可以出现在保护设置的原则内,因此在工作当中,需要杜绝发生。

3、DG独立运转的影响

我国南方的水资源十分丰沛,分布式发电则有效运用了当地水资源的特点。众多小水电发电从多线路进行并网,在配电网助攻电源跳闸以后,会产生配电网从此范畴中不同分布式发电单元单独进行供电。而对于在电压和频率方面均不够稳定的状态下,会对用户的正常使用造成影响,还会对家用电器设施的安全性造成影响。在原配电网未考量低周减载装置的状态下,应当将低周减载以及低频低压解列的功能进行完善。

4、对系统继电保护的影响

在一些经济并不发达的地区,具有配电网系统单线或单变供电的状况,当分布式发电单元接入配电网之后,对于110kV系统的主供线路产生单相接地瞬时性问题时,主供电源对侧断路器跳闸以后,分布式发电单元通过配电网透过主变对故障点进行反充电,则会形成主变零序过压保护错误动作跳闸的状况,在主电源线路重合闸之后,不可连续对配电网进行供电,这一状况应当考量联切发电单元。

四、结束语

总而言之,通过对分布式发电对配电网继电保护影响的探讨,在总体状态下,分布式发电可以通过再生能源,实现节能减排的效果,可是也对原本配电网继电保护具有相应的影响,还会对配电网供电稳定性造成影响。在发展分布式发电的状态下,需要融合当地配电网的实质性构造,真正分辨形成的影响,对分布式发电单元与配电网继电保护配置给予完善。通过低频、低压解列乃至联切的功能,加大反向保护与重合闸等方式,以便降低接入形成的影响。在本质上加强两者的功能,加大兼容性,不但有效运用了资源,还确保了供电的稳定性,有利于分布式发电获得良好的推广。

参考文献:

[1]周卫,张尧,夏成军,等.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):1-5,10.

[2]张勇.分布式发电对电网继电保护的影响综述[N].电力系统及其自动化学报.2010.(2):145-147.

[3]唐昆明,王福松,罗建,张太勤.含分布式电源的配电网继电保护方案研究[J].华东电力.2010.(6):876-880.

论文作者:吴啟民

论文发表刊物:《电力技术》2016年第6期

论文发表时间:2016/10/16

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