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摘要:低碳经济在全国得到全面推广,智能电网也受到广大用户的支持,发电技术采用分布式发电,因为清洁能源如:风能;太阳能;小水电等地点分布区域广,这项技术深入发展与推广。分布式发电的特性:灵活性、随机性,最终并入配电网,影响传统配电保护,配电保护出现误动作现象,传统的电力系统将面临新的挑战。这些难题也困扰着电力研究者,是一种新型热门课题。本文主要分析了布式电源对配电网继电保护的影响,以供参考。
关键词:分布式电源;配电网;继电保护;影响
Abstract:the low-carbon economy has been promoted in the whole country,and the smart power grid has been supported by the majority of users. Solar energy;Small hydropower stations and other locations are widely distributed,and this technology is further developed and popularized. The characteristics of distributed generation:flexibility and randomness,which are finally incorporated into the distribution network,will affect the traditional power distribution protection. These problems also puzzle the power researchers,is a new hot topic. This paper mainly analyzes the influence of distributed power supply on relay protection of distribution network for reference.
Keywords:distributed power supply;Distribution network;Relay protection;impact
在我国电力系统的发展中,分布式电源的广泛的发展以及应用是面临着传统的化石能源的枯竭而兴起的一项新型的电力电源技术,其发展完全符合当今社会可持续发展战略的提出,也是当今科学技术进一步发展、高新技术进一步应用的产物。传统电力企业的发展一般遵循经由发电厂进行发电,输电网送电的发展模式,然后经过这两部分的过程之后就会通过各种相关的设备把电力输送到用户,然而当分布式电源正式接入配电网后,那么这一传统的发电-用电的模式就会发生改变,其优点就是会使整个的发电-送电-用电的过程中更加贴近用户。但是,其加入也在一定程度上造成了配电系统的复杂化,使电网在运行以及调度过程中增加一定的难度。
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1.分布式发电的定义
分布式发电简称DG,把成千上万瓦的大功率进行分散化,分布在用户周围,形成单一却又受控制的发电单位。分布式发电有风力发电、小型燃气轮机和生物质能发电等。分布式电源能有效提高能源使用率,降低损耗。按能源类型分类,分布式电源可分为:化石能源分布式电源,主要有燃料电池及复式发动机等;可再生能源分布式电源,主要有太阳能发电机、水力发电机和风力发电机等;电能储存分布式电源等。
2.配电网的配置
2.1限时电流保护
限时电流保护能控制电力支持时间,保护短路电流。当出现短路情况时,电流变大,保护时间就会变短,不但能缩短近距离的电力系统短路时间,对稍微远距离的故障电力系统,也能缩短短路时间,距离越远,其时间会越长,能满足选择性和速度性的要求,在配电网继电保护中广泛运用。
2.2三段式电流保护
此为传统的配电网保护方法,能够保护紧急的断电情况,能够整定短路电流,瞬间切断故障,但此法无法保护全长的路线,只能在小范围上运用。
3.分布式电源对配电网继电保护的影响
3.1 对重合闸的影响
3.1.1 非同期合闸。失去系统电源后,DG可能加速或者减速运行,致使电力孤岛与电网不能保持同步,出现一个相角差,由于非同期合闸引起的冲击电流很大,线路保护很可能再次动作,导致系统电源投入失败。
3.1.2 故障点电弧持续。由于保护动作仅断开了系统电源,DG可能继续向故障点提供短路电流,致使故障点不能熄弧,这样瞬时性故障变成了永久性故障,重合闸失败。为了消除这两个不利因素对重合闸的影响,需在DG侧装设低周、低压解列装置,通过适当延长重合闸动作时间使DG在合闸前断开与故障点的联系,同时系统侧检线路无压,DG侧检同期。
3.2对支路重合器、分段器和熔断器的影响
重合器按反时限保护自动开断故障电流,并依照预定的延时和顺序进行多次重合;分段器能够记忆重合器分闸次数,在无电压或无电流下自动分闸;熔断器在支路出现不允许的大电流时熔断,从而实现对故障线路的切除。断路器的三段式电流保护一旦动作,将导致整条线路断电,因此在支路上一般采用重合器、分段器和熔断器等组成的保护,在发生故障后可有效隔离故障区段,减小停电面积,DG并网后会破坏各元件之间的配合。
3.3对备自投装置的影响
变电站备自投装置大多以检测母线无压、进线无流作为备自投启动依据,经整定延时后跳工作断路器,确认跳开进线后合上备用电源断路器,恢复对负荷的供电。当变电站低压侧母线接有带分布式电源的线路时,在系统侧发生故障或上级线路失压后,如分布式电源检孤岛策略失效,并向变电站提供电源,可能有短路电流或系统母线残压的存在,导致备自投装置的启动条件无法满足。如备自投装置正常起动,由于与系统失去联络的分布式电源孤岛系统的电压和频率变化一般较快,若此时备自投装置将分布式电源强行并入系统,非同期合闸将对分布式电源带来较大冲击,造成停机或设备损坏。即使分布式电源的检孤岛策略未失效,如果分布式电源在检孤岛时间内残压足够大,也会影响备自投的动作时间。
4.总结
DG 为电网引进了可持续发展的、洁净的新能源,但同时给电网继电保护运行带来了很大的挑战。DG也存在电压稳定、频率稳定、短路电流、网损、继电保护等负面影响,影响传统配电保护,配电保护出现误动作现象。这些都是电力系统出现的新问题,制约电力的发展,需及时解决。
参考文献
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论文作者:臧秀畅,刘小龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/2
标签:分布式论文; 电源论文; 电流论文; 故障论文; 配电网论文; 继电保护论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第29期论文;