解析配电网继电保护受分布式发电的影响论文_毛文瑞

解析配电网继电保护受分布式发电的影响论文_毛文瑞

(广东电网有限责任公司管理科学研究院 广东省广州市 510080)

摘要:伴随着社会市场经济的持续性发展,我国电力能源的使用率呈逐步上升的趋势,电力系统提供的电能具有稳定性、可靠性及安全性是使用者最为关心的问题,通过采用分布式发电的方式可以有效提高配电网运行的可靠性,当然,在使用分布式发电的过程中,将对配电网的继电保护起到一定程度上的影响。基于此,本文针对配电网继电保护受分布式发电的影响进行了分析,以供参考。

关键词:配电网;继电保护;分布式发电;影响

随着我国人口总量的增加,对电力能源的需求总量也在节节攀升。在此背景下,分布式发电应运而生,其主要功能就是在用电现场或周边安装微型的发电机组用以供电,不仅能够全面保护配电网继电线路,还能够有效降低线路故障的发生概率,节约资源及资金的同时也降低了环境污染。鉴于分布式发电的诸多优势,我国各大省市都相继开始普遍使用这种发电模式。但在使用中其所存在的漏洞也逐渐暴露出来,对继电网的保护产生了许多不良影响。

1分布式发电的概述及其优势

1.1分布式发电

分布式发电简称为DG,主要是指发电功率为数千瓦至50 MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源。这些电源由电力部门、电力用户或第三方所有,用以满足电力系统和用户特定的要求。其通常由液体或是气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、太阳能发电、风力发电、生物质能发电等构成。通过分布式发电的应用,能够对各类型可用的、分散存在的能源进行充分的利用,其中包含本地可以方便获得的化石类燃料与可再生能源,并且还可有效提升能源利用率。近年来,随着社会经济的迅速发展,人们生活水平不断提升,夏季与冬季用电“电荒”已成为常见的问题之一,若是为此建造新的发电场,花费巨大,经济效益也较低。分布式发电由于具备投资省、发电方式灵活,并且还能够与环境兼容等优势,受到了相关人员的高度关注,将其与电网运行进行有效的融合,可大大提升系统经济性、安全性、可靠性与灵活性,从而更好地满足电网可持续发展需求,在很大程度上降低环保的压力。

指功率为数千瓦至50 MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源。这些电源由电力部门、电力用户或第三方所有,用以满足电力系统和用户特定的要求。如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电,节省输变电投资、提高供电可靠性等等。

1.2分布式发电优势

分布式电源一般需要接入中压或是低压配电系统,并且还会大大影响到配电系统的日常运行与发展。对于传统的配电系统,其仅具备分配电能到末端用户的作用,近年来,随着社会与科技的迅速发展,配电系统将成为一种功率交换媒体,即为其能够收集电力,然后将其传送至任何地区,并且还可对其进行合理的、相应的分配。由此可知,配电系统未来将有可能成为一个“电力交换系统”,而不仅是一个“配电系统”。分布式发电具备分散与随机变动等方面特征,但如果需要接入大量的分布式电源,将会对配电系统运行的安全性与稳定性造成巨大的影响。

2分布式发电对配电网继电保护的影响

2.1分布式发电对三段式电流保护的影响

选用定时限电流速断电保护、过电流保护及瞬时电流保护共同组成的三段式电流保护方式,在实际的应用中具有可靠性强、保护效果良好的优点,可以在较短的时间内快速地切除故障,一定程度上提高了配电网的运行效率。但是,在传统的电力系统运行方式及电网接线方式影响下,分布式发电接入配电网时,将会使系统的潮流发生改变,扩大了故障电流的影响范围。因此,需要选择合理的分布式发电接人位置,增强其对三段式电流保护的实际作用效果,逐步提高配电网的整天生产水平。与此同时。分布式发电容量的变化,也可能造成三段式电流保护失去选择性,影响着配电网的工作效率。

2.2分布式发电对反时限过电流保护的影响

作为常见的电流保护方式,反时限过电流保护在实际的应用中取得了良好的作用效果,有利于加强对故障电流的合理控制。这种保护方式主要是通过继电器实现,可以在较短的时间内切除故障发生点。但是,当分布式发电接人点的位置不同时,将会对配电网反时限过电流保护产生较大的影响,主要体现在:①分布式发电接入线路末端造成的影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种情况下系统的短路点位置有着较大的区别,致使不同的分布式发电对不同点的保护影响有着较大的差异性,反时限过流保护时间将会随着故障电流的变化而逐渐延长;②分布式发电接入线路中间造成的影响。这种情况下由于分布式发电容量较小,而反时限过流保护机制的实际裕度相对较大,致使故障电流产生时将会使反时限过电流保护动作减慢,降低了故障切除效率,逐渐地扩大了各类事故的影响范围。

2.3分布式发电对自动重合闸的影响

相关的研究报告指出,瞬时性故障的发生率在配电网故障类型中所占的比例较大。结合目前配电网的实际发展现状,可知其对自动重合闸的依赖性相对较高。合理地使用自动重合闸,有利于减少线路停电次数,确保单侧电源供电的持续性。配电网运行中还未接入分布式发电装置时,瞬时性故障线路的断路器产生一定的作用时,自动重合闸的存在对开关电源系统的正常工作影响不明显,其中存在的故障可以得到及时地排除,确保了配电网的正常供电。但是,当分布式发电接入配电网时,配电线路发生故障时将会影响电流的正常输送,其中存在的故障在规定的时间内难以及时地排除,故障点持续产生电弧,影响了自动重合闸实际作用的充分发挥。与此同时,分布式发电接入配电网时,将会使故障现象出现时电网与电力孤岛无法保持同步性,加大了较大冲击电流的发生率,影响着电力系统的安全可靠性。

3分布式发电对配电网继电保护影响的解决措施

3.1对三段式电流保护影响的解决措施

为了有效地消除分布式发电对三段式电流保护的影响,可以采取的有效措施有:①结合相邻线路保护定值的具体要求,选择合理分布式发电容量;②当分布式发电的渗透率不断提高时,应结合配电系统的具体参数做出相应的调整,以微网的方式与配电系统进行有效地连接,增强配电网继电保护的实际作用效果;③从影响最小化的角度选择合理的分布式发电位置,避免对相邻线路保护造成较大的影响。

3.2对反时限过电流保护影响的解决措施

为了减少分布式发电对限过电流保护的影响,可以采取的措施为:①合理地设置分布式发电容量,选择接入配电系统的合理位置;②当分布式发电容量相对较大时,为了增强其实际的应用效果,需要做好事先校验工作,增强其保护定值的合理性。

3.3对自动重合闸影响的解决措施

为了避免分布式发电对自动重合闸造成不必要的影响,实际操作中应做到:按照合理的方式在分布式发电侧设置可靠的低压自动解列装置,及时地消除故障线路中存在的DG;适当地延长重合闸动作时限,避免产生持续电弧。

4应用分布式发电的有效措施

4.1加装故障限流器

为了将分布式发电更好地应用到配电网继电保护中,应该尽快加装故障限流器,避免相关事故再次发生。例如,可以在配电网线路上加装合适的故障限流器,利用它来减小配电网电路中的故障电流,避免电路中出现电流或者潮流等情况。但是,在选择故障限流器时,要根据配电网的实际运行情况选择超导型的故障限流器。

4.2加装其他的保护措施

为了保证配电网继电发电过程的安全性和稳定性,必须要在配电网继电装置中加装一些其他的保护装置。在配电网中加装其他保护装置,不仅可以避免分布式电源对电网造成的影响,还可以提高配电网继电保护的安全性和可靠性。例如,可以在配电网继电线路上加装一些电气量,以此作为度量单位的主要保护,避免发电过程中出现不必要的麻烦影响分布式发电的正常运行和发电效率。

结语

综上所述,分布式发电是对传统供电方式的革新,在分布式发电中使用分布式电源会对整个系统产生重要的影响。分布式发电的特点主要体现在分散性和随机性上。但大量的分布式电源在配电网中进行接入时会对安全及稳定带来较大的影响。分布式发电本身具有较好的发展前景,但其对电网系统的影响仍然不可忽视,通过对影响的分析,对于加快电力事业发展具有积极作用。

参考文献:

[1]梅一峰.浅谈分布式发电对配电网继电保护的影响[J].科技创新与应用,2015(33).

[2]张继明.分布式发电对配网保护的影响分析[J].中国电业(技术版),2015,(12):54-58.

论文作者:毛文瑞

论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期

论文发表时间:2019/5/16

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