范晨亮
(国电电力内蒙古新能源开发有限公司 010010)
摘要:随着新能源的应用与发展,以新能源发电为基础的分布式发电(DG)技术有着高效、节能,缓解不可再生能源紧缺的优点,但也出现了一些新的问题,如电能质量、电网控制等,DG对配网原有的继电保护产生的影响尤其巨大。
关键词:分布式发电;继电保护;影响
随着科技的不断创新与发展,资源的利用率也将大幅度提高。DG正是可以高效利用资源、安全的进行发电的方式。然而随着DG的广泛运用和不断的发展过程中,发现DG的弊端就是一旦大量使用DG将会对配电网的结构产生巨大的冲击,并且会改变配电网络之中电流大小方向等等多种因素。配电网继电保护能够使电力网络更加的稳定、安全,增加了电力网络的可靠性。本文主要分析了DG对于配电网继电保护的影响。
一、配电网继电保护装置
因配电网一般呈辐射状网络,且网络结构较为简单,方便使用运行。配电网继电保护装置是同配电网络存在着最为直接的联系,故配电网继电保护装置对于整个配电网有着至关重要的关系,有必要单独介绍与分析。变电站中接近母线的线路断路器处是配电网继电保护的重要位置,其中将会配置过电流、定时限电流、瞬时电流三段式电流进行保护。这就是典型的配电网继电保护装置。其中过电流的保护与定时限电流速断保护都可以有效保护电流线路的总长,而瞬时电流速断保护无法保护电流线路的总长。一般的电路为了简化保护装置,经常选择过电流保护与瞬时电流速断保护两种保护装置合成为一个二段式保护,对非全电缆线路,配置三相一次的重合闸方法,保护电流线路的总长。其中三相一次的重合闸可以使得发生了故障的电路能够尽快的恢复电力供应。
二、DG对配电网继电保护的影响
DG与配电网络相连接之后,使得从前的网络增加了更多的电源,成为了一个多电源网络。DG系统接入配电网络并网运行后,无疑会对原先的配电网络产生一定的影响。这些影响中最为主要的是产生故障电流的影响以及对于整个配电网络继电保护装置的影响。DG系统接入造成的影响使得整个配电网络的基础形态以及基础结构发生了根本改变,同时也使得配电网络运行时的可靠性大大降低,故障出现率也会有所增加,故障出现后的排除也增加了不少的难度。故我们需要研究DG对配电网继电保护的影响,有以下几点:①配电网继电保护装置保护误动作。当DG系统接入配网后,原配电网成为多电源网络,使得多个无故障电路中均可能感应到多电源网络单一故障引起的故障电流,使得其它无故障电路速断保护的误启动,扩大电网事故范围。②三相一次重合闸失效。当DG系统接入到配电网电路后,由于多电源导致线路故障时,仅仅发生保护动作跳闸而不将DG方式从电路之中移除,DG系统将会继续为故障点输送短路电流,致使故障点的位置无法确定。重合闸也会重合于故障状态,使得重合闸失去效果。③配电系统保护装置灵敏度下降。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当DG系统接入电路中后,所产生的故障电流将会由原系统以及DG系统两者所提供,在保护定值未发生改变的情况下,使得保护装置仅能够感受到原系统所提供的故障电流,使得目前的保护装置灵敏度降低,故DG系统的容量大小与配电网络保护装置灵敏度息息相关。在DG系统刚刚出现的一段时间之内,人们通常会使用减少DG接入电路的方式来降低其对于配电网络继电保护装置的影响。但是DG系统通常使用微网的方式接入配电系统。微网是一种可以并网或者选择独立两种运行方式的电子系统。
这种电力系统使得整个配电网络产生更多不确定的故障,更加容易受到外界的干扰。使得以前的配电网络保护装置在这种情况之下,对于电路的保护、故障的分析判断以及对于故障的整定配合都可能失去原有的保护范围和保护效果。以至于产生更大的影响:
2.1对配电网电压波动的影响
在未接入DG方式的配电网络系统之中,所有的负荷会使得整个系统电压发生相应的变动。越靠近线路末端的方向,电压波动就会越发强烈,当所有的负荷都集中在配电系统的末端,对于配电网电压波动的影响就会更加明显。DG对于配电网电压的影响主要由于两个方面的问题造成的:
①DG的启动与停止还有输送功率大小都具有随机性,使得DG电源与所连接的负荷无法协调工作,可能使得输出的电压出现质量问题。②电压的变动如果与DG系统协调工作,将会使得输出端到负荷端电压的变动与负荷需求的变动而变动,将会使得系统电压受到限制。
2.2DG系统对配电网继电保护装置整定的影响
因配电网电网框架结构改变,而电网中相应的电流保护定值不变,大大影响了保护装置的灵敏度,使得配合难度相应的增加,部分故障只有通过并网纵联保护来处理。
2.3短路电流所受到DG的影响
电网中出现故障的时候,将会出现较大的冲击短路电流进入配电网中,大大超出了配电网短路时产生短路电流的标准,对于整个系统都会造成不同程度地冲击与损害,而其中的本应正常运转的配电网保护装置相关的逆功率继电器也无法正常的发挥相应的作用,无法阻止DG对网配电网输出功率。
三、DG对配电网继电保护装置影响的解决措施
上述分析可以看出DG对于配电网继电保护装置可能产生巨大的影响,使得配电网出现相应的故障并且难以排除。故预防与解决这些影响,是我们在使用DG的同时,更应该思考与分析的问题。由于DG与配电网的配合需要更加完善及合理的管理,配置相应的能够做出快速、准确反应的保护继电器,并加强监管监控力度,采用新型的监控技术加强对负荷的控制,将可能产生的影响降到最低,这些都是我们现在可以达到的预防的程度。而相应的解决方案有以下的几种:
3.1降低DG的规模。这种方法可以从根本上将DG可能造成的影响降到最低。但是随着需求的不断增大,减少发电机组容量这种方式将会显得越来越没有力度。
3.2加大监控力度的同时,加大故障反应力度的强度。当出现故障时,及时的隔离、切断故障点对于整个系统起到有效的保护作用,迅速对故障点进行抢修,也可以使造成的损失降到最低。
结语
综上所述,对于DG系统对配电网继电保护装置的影响的分析,我们可以发现DG将会随着资源的日益紧张而发展更加迅速,并且这种方式也会极大地帮助我们解决能源紧缺造成的危机。而这一种新型的发电方式无疑会对原先较为传统的电力网络造成一定的影响,可能会使得整个电力网络的供电方面出现不少问题。所以今后电网发展过程中,在接受DG给我们带来的便利的同时,还要针对DG所产生的问题进行分析,并做出相应的改进,对于现在的DG系统接入电网方式进行相应的调整,使其更加适应现在配电网络系统,使得DG系统可以更加高效的工作,为人们提供更多的经济效益和社会便利。
参考文献
[1]李闯.浅议配电网继电保护中受分布式发电的影响分析[J].科技与企业.2012(13)
[2]孙刚,薛美多.分布式发电对配电网继电保护的影响[J].黑龙江科技信息.2014(18)
作者简介:
范晨亮(1983.10-),男,内蒙古阿拉善人,华北电力大学电气工程及自动化本科,内工大控制工程硕士在读,初级,单位:国电电力内蒙古新能源开发有限公司,研究方向:新能源、风力发电及继电保护相关。
论文作者:范晨亮
论文发表刊物:《电力设备》2015年7期供稿
论文发表时间:2016/2/2
标签:电流论文; 配电网论文; 系统论文; 保护装置论文; 故障论文; 网络论文; 将会论文; 《电力设备》2015年7期供稿论文;