（江苏省电力公司宜兴市供电公司 214206)
摘要：随着我国用电规模的不断攀升，我国的电网规模也随之不断扩大，但是即便这样，我国电力系统与用户之间的用电供需矛盾仍然。在这种情况下，为了有效降低电网的生产运营成本，实现电力资源的优化配置，需要借助于智能化电网技术，以对日益复杂的电力系统进行控制和调节，而接入分布式发电是重要的组成部分，可以促进电网系统的更新与优化。然而，分布式发电的接入会对配电系统的继电保护造成困扰，需要我们进行重点的研究和探讨。
关键词：电力系统；分布式发电；配电；继电保护
分布式发电电源通常由10Kv配电网接入，它是一种无污染的清洁能源，可以实现对用户的负荷供电，满足用户的用电需求，分布式发电接入配电网之后，会使原有的单电源供电网络转变为双端供电，同时，在分布式发电接入配电网之后，还会对流过线路保护装置中的短路电流造成影响，从而对配电网的继电保护的正常动作产生影响，导致误动或拒动。
一、研究背景分析
现代电力系统应用分布式电源，可以降低电能在传输过程中的损耗，同时，分布式发电具有可靠性高、灵敏度强、耗能少、稳定性强的优点，是未来电力系统的趋势和方向。随着分布式电源广泛应用于供电，大容量的分布式电源并入电网实现负荷供电，在DG 接入的状态下，在目前配电网保护采用的三段式电流保护环境下，流过短路故障点的电流将增大、减小或出现逆向，对配电网的继电保护将产生重要的影响。
二、分布式发电对配电网继电保护的影响分析
2.1三段式电流保护
三段式电流保护是在线路发生故障时电流变大而造成的，它可以实现在线路故障之下的快速切除。主要包括：
（1）瞬间电流速断保护（电流Ⅰ段）
这种保护措施用于单侧电源低于35kv 的线路，只能实现局部保护，而无法保护线路全段，在线路短路故障发生之时，即时保护瞬时动作。同时，瞬间电流保护要根据配电系统的运行状态和线路短路的变化而变化。
（2）带时限电流速断保护（电流Ⅱ段）
它也用于单侧电源低于35kv 的线路短路，它可以保护线路全段并至线路的末端，并且可以延伸到下层线路的起始端，与下级线路的无时限电流保护相匹配。这种继电保护在下级线路的电流保护的范围之内时，动作时限为0.5s ；反之，如果超出下级线路的电流保护范围之外则为1.0s。为了保证上下级线路的匹配，需要上级动作时限比下级线路保护的动作时限高一个时延，用△t 表示，通常其值在0.36-0.65区域，我们取0.5s，即：
t2Ⅱ=t1Ⅰ+△t
其中t2Ⅱ、t1Ⅰ分别表示保护2电流Ⅱ段、1 电流Ⅰ段的动作时限。同时，为了保证带时限保护能够保护线路全段，需要具备一定的灵敏系数，用公式表示为：
其中Ikmin、Iop、ksmin分别表示：①系统最小运行状态之下，当线路末端短路时，保护装置中的最小短路电流。②线路电流Ⅱ段的动作电流值。③带时限电流保护的最小灵敏系数。
（3）定时限过电流保护（电流Ⅲ段）
这种继电保护形式是一种后备保护，它的动作时限以阶梯原则来确定，以确保各级线路定时限过电流保护的准确选择性，它不仅可以作为本级线路的后备保护，而且也可以作为下级线路的后备保护。
2.2分布式发电在不同故障位置对配电网继电保护的影响
当分布式发电接入配电网的不同故障位置时，其流过保护装置中的短路电流有不同的影响。如下图示例，以分布式发电由E点接入配电网，其短路故障位置点为f1、f2、f3，在这段线路中，系统电源与分布式发电之间的线路称为DG 的上游，其余部分皆为DG 的下游。下面的分述，都基于这个运行结构图分析：
在位于DG 接入点的上游线路的f1 点出现短路故障时，系统和DG 都要向故障点f1 提供短路电流，然而，流过保护3 的故障电流仅由系统提供，DG 的接入对保护3并无影响，则保护3动作可以切除故障。同时，DG 向短路故障点f1提供的电流流过保护4，它是反向的短路电流，要对其进行控制，如果过大则会造成保护4的带时限电流保护误动。当出现短路故障点f1 时，流过保护3 和保护4 的短路电流，分别用以下公式表示：
3.1 短路在分布式发电接入点上游的影响分析
假设分布式电源接入L2上的a、b、c，而短路故障在k 点时，可以通过改变DG 容量的大小来计算故障电流，如下图所示：
当k2 位置出现短路故障时，DG 容量增加，则流过k2 处的故障电流也不断增加，流过k1 位置的电流则呈减小态势；当k3位置出现短路故障时，随着DG 容量的增加，其变化同理。在分布式发电接入配电网之后，会对配电网的继电保护产生影响，由于DG 的接入，使短路故障点的上、下游电流故障保护在达到整定值时会产生动作，从而丧失选择性。同时，由于DG的接入，其容量的增大也会使电流保护失去选择性。
综上所述，随着我国社会用电规模的持续攀升，分布式电源接入配电网已经成为了一种趋势，在这种形势下研究分布式发电对配电网继电保护的影响对于确保我国电力系统健康运行具有非常重要的意义。
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论文作者:韦征时
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/1
标签：电流论文; 分布式论文; 线路论文; 故障论文; 时限论文; 配电网论文; 继电保护论文; 《电力设备》2017年第9期论文;