摘要：近年来，随着我国经济的发展，社会发展速度越来越快，在国民经济领域内，电力资源发挥着至关重要的作用，由此研究电力分布式电源的配网继电保护极其重要。为了更加完善配网继电保护系统，电力部门针对配网继电保护进行集约化的监督和管理，以此加快配网电力供应功能的恢复，这个系统在实施监控以及继电保护的过程中可以有效的增强继电保护的效力，本文通过探讨和研究分布式电源的配电网继电保护问题，借此希望为配网继电保护提供一定的借鉴作用。
关键词：分布式电源；配电网；继电保护；集约化管理
前言
分布式电源属于新兴的电源技术，它之所以能够被创造与科学技术的发展以及环境可持续发展是密不可分的。在20世纪末期，电力工业的发展过程便是主要沿用这一种技术，也就是通过大功率的发电厂发电，高压输电网传输电力资源，其中包括高中低压电网的配电系统，再由这些配电系统分配给每个用户一定的电能。这种系统的主流方向便是：由发电厂出发经过电网，最后再到用户。随着配电网接入越来越多的分布式电源，这一技术模式会发生一定的变化，电能生产将会更加靠近用户需求。可是这种分布式电源的接入，必须会加大配电系统的复杂程度，在运行和调度方面造成更多的困难。
1分布式电源的概念以及分类
1.1分布式电源的概念
国际上目前对分布式电源并没有一个统一的定义，这取决于每一个国家所确定的分布式电源重点，可是大多数研究人员普遍相信分布式电源主要是指分散的、可兼容的、功率大小在几千瓦至50兆瓦之间的，而且大致能够满足特殊用户需要的独立的发电单元。
1.2分布式电源的分类
划分分布式电源的种类的主要方法是通过比较不同种类的分布式电源能源，以此为依据划分，因为分布式电源具有不同的能源种类，一般可以分为太阳能发电、风力发电、潮汐能发电等。
在配电网中纳入的分布式电源容量较小或者中等的时候，故障出现的时候故障电流就会输入至故障点。基于继电保护研究的角度，可以借助一个电源串联电抗的模型来表示分布式电源的模型。所以必须注意的是，在发生故障的情况下，分布式电源产生的故障电流究竟是多少。分布式电源种类的不同决定了电抗值也是有所不同的，这一数值可以表示该电源输入故障电流的能力。Barkeretal仔细分析了各种各样不同种类的分布式电源所拥有的输入故障电流的能力，如下表1内容所示。根据表中内容可以总结出：从表中可以得出：传输故障电流的能力最高可以达到1000%。将这一数据进行短路计算后，最终判定情况最糟糕的故障。
表1不同类型DG的故障电流注入能力
DG类型 故障电流注入能力
换流器 100%-400%，持续时间取决于控制装置
同步电机 500%-1000%，逐渐衰减到200%-400%
感应电机 500%-1000%，在10个周波内衰减至可忽略
2分布式电源对配电网继电保护的影响分析
2.1线路相间短路影响
如果配电网的线路相间短路，配电网络中两个相邻位置的线路或母线接入的分布形式电源将短路的电流注入至容易发生故障的线路中，从而加强出口短路器处的短路电流强度。相关的研究表明，已经装有故障线路的分布式电源对出线电流造成的影响有多大，这很大程度上取决于分布式电源和故障发生位置之间的距离远近，如果这两者之间的距离比某一个特定数值要小，那么分布式电源对故障处的电流造成的影响则可以忽略不计，可是如果这一距离大于某一个数值，就会造成影响，可能会使出口断路器内的短路电流得以增加，这一数值的确定是由电压值和运行电压所决定的。
2.2相邻线路短路影响
如果配电网邻近的两个或者两个以上的短路发生短路的情况，那么分布式电源就会将与出口断路器相反方向的短路电流输入至故障点，这一电流也可以称为反向短路电流，这一电流的最大电流指主要是指配电网线路中所有分布式电源短路电流达到最大值的和。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果继电保护装置的整定数值要低于出口断路器的反向短路电流大小，继电保护装置就容易出现故障，从而影响整个配电网。
2.3单相接地故障影响
如果配电网中单相接地出现问题，接地电流也会受到分布式电源的影响，同时这种影响力的程度主要取决于中性点接地模式的类型。如果中性点使用的接地模式为小电阻接地或者直接接地的模式，配电网单向接地出现故障时，就会使故障电流转向故障处，这一过程造成的影响相似于相间短路电流。电源的中性点没有接地的时候，如果配电网发生单相接地的故障，那么分布式电源不会提供电流，因此自然也就不会带来影响。
2.4自动重合闸影响
如果配电网中出口断路器跳闸，分布式电源依然能够使电流传输至发生故障的位置，在这种情形下，还会阻碍故障电弧的熄灭，从而不利于自动重合闸门的实现，发生故障。一旦出现自动重合闸门的状况，分布式电源也没有完成解列的工作，这就容易出现非同期合闸的现象，因此导致冲击电流影响自动重合闸，使分布式电源受到一定的破坏性。
3分布式电源的配电网继电保护问题的方案
3.1对电流保护进行改进
保护电流比较传统和原始的方法很明显的已经很难符合分布式电源所接入的配电网保护所需要的要求，所以改进电流保护就是一个必须的举措，改善了电流保护后，使电流保护措施可以顺利地使分布式电源能够与原来的保护装置相适应，从根源上防止了新增加的分布式电源打幅度改变已有的继电保护装置，这不仅大大减轻了人力资源的压力，而且一定程度上有效的将成本控制在一个可接受的范围内。
3.2应用输电线路中的继电保护原理
与电流保护相比较，距离保护的方案比较合理，不仅是这样，系统运行的方式对距离保护所造成的干扰也更小，而且与之有关的测量元件也都有着确定的方向，因此对于分布式电源配电网而言，使用距离保护的方案效果会更好，可是根据目前情况而言，这一方案还具有一定的缺陷：首先，如果分布式电源中出现问题，这将会对距离保护造成很大的影响，而且检测元件所具有的耐过渡电阻的效能也会降低，因此基于这一缺陷考虑，可以考虑通过多边形特征抗阻继电器进而使圆和直线的特点紧密结合，从而减小过渡电阻产生的破坏。第二，部分系统在传输电力的时候需要长短线的配合，这一工作中，距离保护具有丧失自由决定的可能，基于这一缺陷，通过扩大分布式的电阻，同样减小影响。
4对含有分布式电源的配电网保护建立新的方案
随着科技发展，许多先进的技术和设备都能够被广泛应有于继电保护中。本文主要列举两个例子并且对此进行探究。
4.1广域保护
广域的保护是指使用广域测量系统作为基础的一种模式，其中重点利用GPS中的PMU技术，以此来监督电力系统的运作，同时更加细致的收集、分析以及计算相应的电气容量。将分布式电源接入配电网中,就会使原本比较单一的电源模式转变成为双项式甚至是多项式的电源,由此，就必须采集和分析系统内部每一个节点处的相关电气量，如电压和电流，从而实现某一时刻电气量的精准计算，同时这也可以表现出在具有分布式电源的配电网中通过广域保护可以达到一个非常良好的效果。
4.2含有分布式电源配电网的自适应保护
自适应保护可以通过分析电力系统所发生的故障和运行状态，进而保护其特性和相应的功能，可是目前而言，现在所具有的这一系统还具有一定的不足，未能充分应用至计算机的智能系统程序中，这也同样限制了这一种保护功能的有效性，因此目前需要迫切解决的问题措施是更进一步研究自适应保护系统，确保可以利用如计算机等技术装置对其进行有效的保护，从而保障分布式电源的安全以及提高解决故障的速度，由此一来，可以有效的维持电力系统的正常运行。
结语
综上所述，将分布式电源接入配电网中确实可以实现配电网的环保和节约能源，可是它也会对配电网保护装置和功能带来一定的影响。在实际操作中，必须认真分析和研究保护装置的相关参数、电源的电流参数、电压等，并且科学的分析分布式电源对继电保护装置造成的影响，并对这一影响进行一定的评价，从而采取有效的措施解决相应的问题，保障电网继电保护的安全运行。
参考文献
[1]赵拥华.分布式新能源接入配电网的继电保护研究[D].华北电力大学,2016.
[2]黄芳.含分布式电源的中低压配电网继电保护研究[D].华北电力大学,2014.
论文作者:潘俊宇
论文发表刊物:《中国电业》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/14
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