摘要：传统的的放射链式配电网进入分布式发电系统后,配电网继电保护和安全自动装置变的困难和复杂。本文笔者介绍了分布式发电特点，然后探讨了分布式发电电源对配电网继电保护及安全自动化设备的影响。
关键词：分布式发电；配电网；继电保护
分布式发电简称 DG，是一种新型的发电技术。分布式发电在减少环境污染、降低终端用户的费用等方面优势明显，在配电网系统的接入，改变了配电网的故障电流大小和分布，对原始的继电保护装置造成影响，同时具有灵活性、高效性等优势。
1. 分布式发电的特点
1.1分布式发电的定义
传统的发电形式，是将所有的电能进行集中式的管理和分配，如今的分布式发电通常采用天然的能源，发电容量较小，接入电压等级 10kV（20kV）及以下，设置在用户的周围进行分散式的发电。其本身的继电保护装置采用自动化的保护方式，阻止高于标准值的电流通过，防止其产生故障。分布式发电不仅安全实用，同时也符合了国家节能减排环保的发展策略，利用所有的能源进行发电，由强大的电网进行电能分配，多余的电能也不会被浪费，不断提高总体的能效。
1.2分布式发电的特点
分布式发电设备是分散接入到配电网系统中的，不同于原有的电源点集中的电能管理方式，同时分布式电源对于配电网的等级有一定要求，常常被接入到中压的配电网中，将电能能源及时、准确、高效率分配到用户；但是配电网中的继电保护系统，缺乏电流方向识别、分析、评估、过载性能以及供电恢复等能力，所以保护可靠工作受到抑制。
2. 分布式发电对两段式电流保护的影响
分布式发电接入到配电网中，当配电网中电流出现故障时，故障电流大小与分布式发电未接入到系统中的结果不同，电流这样的变动将会影响到继电保护装置的正常运行。分布式电源的对故障电流有一个助力或者是阻力，因此导致故障电流或增大或减小，配电网系统中的过流保护装置的保护范围将会发生变化，灵敏度也会受到一定的影响。分布式发电对于两段式电流保护的影响如下 ：
2.1馈线保护误动作
如图1所示，假设在馈线 CD 中的引入分布式发电 DG1 时，馈线 CD 就会被分为两部分，馈线中的母线 A 与 DG1 能够实现双侧电源供电。当在馈线 BC 段中的任意一点 k1 中出现故障时，保护电阻 R3 能够感受到从 DG1 流向 K2 和 K1 的反向故障电流。当 K3缺乏电流方向判断的元件时，并且 DG1 比较大时，反向故障电流有可能会大于 R2 故障保护速断电流值，此时将会导致 R3 出现的错误动作。
图1：配电网络结构图
2.2本馈线部分保护灵敏度降低
在图1中，假设馈线中没有 DG1 的接入，只有 DG2。当在 BC馈线中 K2 处出现故障，K2 处故障由 DG2 和系统电源提供的电流。在此时进行故障相应的设备是 R2，R2 中只接收到了来自系统侧的电流，而为接收到 DG2 侧的电流。因此，在响应动作时，其电流估计比较小，导致 R2 的灵敏度降低，当电流差距比较大时，将会出现设备拒绝动作的情况。
3. 分布式发电对自动重合闸的影响
在配电网中未接入分布式发电时，配电网的结构为单侧放射性的结构。当线路系统中出现故障时，自动合闸能够在瞬间对故障电路进行供电，对电网系统的运行不产生任何影响。如果 DG接入到配电网中来，线路出现故障时发生跳闸，故障部分的电流由分布式发电 DG 提供。因此，便形成了一中脱离电网系统电流供应的电力孤岛。这种看似合乎情理的电力孤岛却存在着一定的问题，具体的问题如下 ：
3.1非同期合闸
当 DG 接入到配电网中来时，当线路中出现故障，电源侧电源切断，在自动重合闸未动作的阶段中，DG 在故障电路中的工作状态不确定，有可能是加速运转也有可能是减速运转。基于这样情况的电力孤岛，对电网系统带来一定的影响，二者难以实现状态上的同步，存在着一个明显的相角差。当该相角差比较大时，非同期重合闸将会引起比较大的冲击电流，以及冲击电压。电网系统在该冲击电流的影响下，其馈线保护可能会出现误动作。此外，在该冲击电流的影响下，重合闸故障能力恢复能力难以在短时间内恢复。
3.2故障点的电弧重燃
在电力孤岛中，系统中出现故障，电源侧的电压切断之后，接入分布式发电 DG，对故障点的进行供电。此时，故障点的电弧尚未熄灭，二次供电将会导致故障点的电弧出现重燃的情况。当电弧严重的情况下，将会出现绝缘击穿，这样的故障将会为配电网系统造成永久性的故障。由此可见，DG 的接入对自动重合闸的实际工作产生着巨大的影响，为了缓解这样的问题，需要在DG 侧安装低压解列装置，降低在非重合期的电流冲击。3.2 条形码技术在电力物资管理中的运用
4. 分布式发电对分支线路保护的影响
分布式发电在配电网中的应用，对分支线路保护的也会产生一定的影响。在配电网中包含着诸多的分支线路，对于这些分支线路的保护在提升电网系统稳定运行方面发挥着重要的作用。常见的分支线路保护有熔断器保护，而 DG 的接入对熔断器的影响如下 ：
4.1熔断器保护的原理
对熔断器的线路保护原理进行分析，当在分支线中出现了比较大的电流时，并且该电流是线路系统所不允许的电流时，熔断器能够在电流通过熔体产生的热量，将熔体或者是熔丝熔断，并且将故障线路切除。当在单侧的电源系统中出现一故障时，熔断器能够迅速的切断电源，该熔断器与故障点的距离比较近，而与
故障点比较远的熔断器不进行动作。由此可见，熔断器对于分支线路进行保护具有就近的功能，并且就近保护响应时间比较短。
4.2DG 对熔断器保护的影响
假设配电网中存在着两个分支线路，在分支线路 1 上存在着故障点 K1，与 K1 连接比较近的熔断器为 F1，与 F1 具有合作关系的熔断器是 F2。在分支线路 2 上接入 DG，当 K1 故障发生时，线路2 中的 DG 与系统侧电源同时向 K1 点进行故障电流供应。导致流经熔断器 F1 和 F2 的电流比较大，F1 和 F2 同时熔断。这样的方式下虽然将系统的故障消除，但是却破坏了 F1 与 F2 之间的合作关系，也违反了熔断器就近熔断的原则。此外，当 DG 向系统中提供反向电流时，熔断器不具备的反向电流的判断，导致线路 2 中的其他熔断器损坏。这些都是 DG 接入分支线路中对熔断器的影响。
5. 结束语
综上所述，分布式发电接入到配电网中，故障电流大小与分布式发电未接入到系统中的结果不同，电流这样的变动将会导致馈线保护误动作、本馈线部分保护灵敏度降低 ；DG 接入到配电网中来，线路出现故障时发生跳闸，故障部分的电流由分布式发电 DG 提供，将会导致非同期合闸、故障点的电弧重燃。此外，DG的分支线路中对熔断保护产生一定的影响。
参考文献
[1]李志刚.分布式发电对配电网继电保护的影响分析[J].中国电力教育，2012（30）.
[2]连洁.分布式发电对配电网继电保护的影响[D].内蒙古工业大学，2013.
论文作者:刘辉,施伟,汪霄祥
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：分布式论文; 电流论文; 故障论文; 熔断器论文; 线路论文; 系统论文; 将会论文; 《电力设备》2017年第34期论文;