摘要：随着社会的快速发展，人们越来越离不开电力，供电可靠性的要求也在不断提高。随着在配电网中接入分布式电源后，使得传统的配电网络的电流和分布发生改变，让电网的继电保护出现困难。本文主要分析了分布式电源接入电网的不同方式和不同影响，并提出改进分布式电源的配电网继电保护的思路和方法。
关键词：分布式电源；配电网继电保护；整定优化
1引言
分布式电源根据国家发布于2013年2月的《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》可知其定义为所有包括风能、太阳能、海洋能、生物质能、地热能、天然气等类型的接入以 10 千伏及以下电压等级，不超过 6 兆瓦的单个并网点总装机容量的发电项目，并且位于用户附近，可以就地被利用的电能。引入分布式电源可以降低供电的成本，用电方便，避免了传输的损耗，利用多种形式的能源，经济效益高。但是，分布式电源的大量引入配电网，却也带来了一系列的技术问题，使配电网的继电保护出现问题。在分布式电源大量接入电网中时，要注意其改变的配电网的电流。为了保证分布式电源带来的积极作用，必须要深入整改分布式电源的配电网继电保护，尽量减小其带来的消极影响。
2 不同类型分布式电源提供短路电流能力点发生故障
在馈线段D处并入DG ，K2点发生短路故障时，SG提供保护器的电流，SG和DG一起提供K2点的故障电流，保护器的电流没有受到DG的电流影响，整个电路的电流和DG没有并入时的电流一样，F3在发生保护动作时可以起到保护作用，切除故障电路。而F1、F2、F4的电流则由SG提供，DG处提供的电流不会使其产生影响。
在分布式电源引入到配电网中后，如果发生故障时，那么就会对故障点输入故障电流，就会对故障电流的水平产生影响作用。当发生故障时，分布式电源提供的故障电流一直是研究的热门问题，对于不同的分布式电源类型，电抗值产生的也不相同，故障电流的注入能力也是不同的。当分布式电源的类型为换流器时，其故障电流的注入能力为100%~400%时，持续时间取决于控制装置；当分布式电源的类型为同步电机时，其故障电流的注入能力为500%~1000%时，逐渐衰减到200%~400%；当分布式电源的类型为感应电机时，其故障电流的注入能力为500%~1000%时，在几个周波内衰减至可忽略。
3 配电网结构及馈线保护配置
当下，在大部分的城市电网中，采用的中低压配电网都是以单侧电源网络和辐射型配电结构为主，电网采用开环设计和闭环设计的运行方式。馈线方式在电网正常运行的情况下，是属于单端供电的方式。目前，配电网馈线保护一般采用配置了瞬时电流、定时限电流和过电流三种速断保护的三段式电流保护，可以在线路发生瞬时故障时，有保护机制使其在短时间内恢复供电，保证用户的用电质量和需求。
4分布式电源接入配电网时对继电保护的影响
分布式电源简称为DG，在配电网线路中的电流保护是在线路中出现过流、过压等现象时的重要保护机制。配电网中的电流保护机制是三段式电流保护机制中以线路中的电流的峰值是否达到预设值从而发生作用的。分布式电源接入配电网中，使得电路中原有的判断电流过流的保护方式收到了分布式电源的接入位置的影响，不能再直接判断。分布式电源接入电网一般有两种方式，一种是线路中间并入的方式，一种是线路末端并入的方式。如图1所示为馈线末端并入分布式电源的示意图，其中DG为并入的分布式电源，SG为系统的电源，K1、K2、K3分别为故障发生点，F1~F2为电流的保护装置。
图1 馈线末端并入分布式电源的示意图
4.1 线路中间并入分布式电源
线路中间并入分布式电源即如图中把DG接入C处。
4.1.1 K1点发生故障
在馈线段C处并入DG ，K1点发生短路故障，F1的电流不受DG影响，由SG提供。F2、F3的电流由DG提供，但是F3感受的电流就低于并入DG后的电流，可能造成F3灵敏度降低。
而K1点的故障电流因DG的接入而增大，F2将感受到DG的发故障电流，如果DG的容量较大，那么就会使得F2处的故障电流就可能超过整定值，造成F2误动作。F4的电流情况同F1的电流相同，都是不受DG影响，由SG提供。
4.1.2 K2点发生故障
在馈线段C处并入DG ，K2点发生短路故障时，故障点的电流会因为分布式电源的并入而增大，这时，只有接入分布式电源的F3收到DG的影响，使得其灵敏度大大提升，当分布式电源的容量很大时，可能使得与下游保护的配合出问题。这种情况下，F1、F2、F4则没有受到DG的接入的影响，电流如常。
4.1.3 K3点发生故障
在馈线段C处并入DG ，K3点发生短路故障时，故障电流的增大可能使得与下游保护的配合出问题，这时，DG提供反方向的故障电流，而保护F1、F2不具有方向判别的功能，可能会造成F1、F2出现误动作。
4.2 线路末端并入分布式电源
如图所示即为在馈线末端并入分布式电源，把DG接入D处。
4.2.1 K1点发生故障
在馈线段D处并入DG ，K1点发生短路故障，F1能够可靠动作并切除电路故障，F1的电流由SG提供，不受DG影响。由DG提供流过F2、F3的故障电流，流经的故障电流为反向电流，其超出了电流保护装置可以判断的范围，在DG的容量比较大时，就会导致F2、F3发生过电流的保护动作中的误动作。F4处的电流不受DG影响，由SG提供。
4.2.2 K2
4.2.3 K3点发生故障
在馈线段D处并入DG ，K3点发生短路故障时，SG和DG一起提供保护器的电流，正向故障电流和反向故障电流就是保护器感受到的故障电流，如果电流容量在DG上添加过大，就极可能造成误动作发生在F1、F2、F3因为过电流而出现的保护动作上。
5 分布式电流对重合装置的影响
配电线路中的瞬时性故障是由线路对树枝放电、线路碰触到鸟身体而放电、天气引起的短时碰线等引起的。这些瞬时性故障都可以在断路器断开后，重合装置的作用下迅速的重合，电网恢复供电。
在分布式电流并入电网前，发生瞬时性故障而造成断路器断开后，并不会对电网造成太大的影响，自动重合装置会保证断路器的重合，故障线路会迅速恢复，电网的供电可靠性得到保障。但是，在并入分布式电流后，在发生瞬时性故障，可能由于分布式电流在故障后没有脱离线路，继续向故障处输送电流，导致故障点持续电弧，重合装置判断失误，不能及时重合断路器，导致恢复电路失败。
6 结束语
分布式电源大量接入电网，可以提高供电的可靠性，扩展了供电的多选择，减少了供电传输上的浪费，但是同样也带来了继电保护的影响，但是，分布式电源接入电网的利处多多，在分布式电源接入电网时，必须选好接入点和接入方式，找出有利的方式，发挥分布式电源的优势。
参考文献
[1]郑文杰,王铮一.分布式电源接入对继电保护的影响及改进措施探讨[J].陕西电力,2012,(03):27-30.
[2]林俐.含分布式电源的配电网继电保护方案研究综述[J].科技视界,2016,(08):131-132.
论文作者:何伟彬
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/26
标签：电流论文; 分布式论文; 故障论文; 电源论文; 发生论文; 电网论文; 线路论文; 《电力设备》2017年第16期论文;