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摘要：分布式电源配电网的故障定位问题，一直是影响分布式电源配电网建设于应用的关键。本文首先探讨了含分布式发电配电网的短路电流计算方法，并对分布式发电对传统故障定位策略的影响及解决方案展开分析，最后探讨了分布式电源应用背景下架空配电网的改进故障定位策略和故障定位策略选择的原则，为分布式电源配电网故障定位技术的应用和定位策略的选择提供资料参考。
关键词：分布式电源；配电网；故障定位；策略
分布式电源在配电网中的应用，是现代配电网智能化发展的关键。在我国智能电网不断推进建设的今天，分布式电源与常规电网正在不断融合。分布式电源配电网相比于常规电网，其网络辐射结构由单线变为多线，这无疑加大了配电网故障检修和定位的难度。想要进一步推进智能电网的建设，就必须在现有的配电网故障定位基础基础上，寻找到符合分布式电源配电网故障定位的有效策略，为分布式电源配电网故障定位技术的发展做贡献。正因为智能配电网的需要，现如今各电力企业纷纷致力于寻找一种有效的故障定位方法、技术和策略，本文同样对含分布式电源配电网故障定位策略进行分析，对分布式电源配电网故障定位技术的发展有一定现实意义。
一、含分布式发电配电网的短路电流计算
含分布式发电配电网的短路电流计算依赖于配电网结构、分布式发电接入位置，以及所有无源和有源元件的等值模型。配电网的短路电流在短路期间是一个动态变化过程，要求一个模型能够反映短路全电流的变化过程非常困难，因此，短路电流特性常用一个最大的次暂态短路电流（起始短路电流）和一个最小的稳态短路电流来表征。而对配电自动化系统故障定位影响较大的主要是次暂态短路电流。
含分布式发电配电网的短路电流计算一般遵循以下步骤：首先建立分布式发电的等效电路，电机类和采用间接电流控制的变流器类分布式发电等效为电压源和次暂态电抗的串联形式，而采用直接电流控制策略的变流器类分布式发电等效为电流源；之后将分布式发电的等效模型、配电网各元件以及系统侧等效电源按照元件之间的电路连接关系连接起来，形成配电网的短路分析模型；再根据电路连接关系，求取各电源点（包括配电网的系统等效电源）单独在网络中引起的短路电流，即该电源对短路电流的贡献；所有电源产生的短路电流之和即为系统的总短路电流。
二、分布式发电对传统故障定位策略的影响及解决方案
分布式发电接入配电网后，会改变配电网的短路电流水平和方向。由于分布式发电容量一般较小，提供的短路电流也较小，而且短路电流会受到光照和风速等自然因素影响，因此，增加了继电保护配合的困难。但也由于分布式发电提供的短路电流较小，对配电自动化系统的故障定位一般不会造成较大影响。
1、分布式发电接入
上游母线的情形对于分布式发电接入上游母线的情形，无论接入数量多少，在SR满足Std1547.2标准要求的情况下，根据故障电流信息，采用基于故障电流的传统故障定位规则就能实现故障定位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是，需要将分布式发电接入点开关和分布式发电出口断路器处的配电终端的故障电流信息上报阈值均根据主电源的短路电流设置，使流过主电源所提供的短路电流时超过该阈值而上报故障电流信息，但流过分布式发电所提供的短路电流时不超过该阈值而不上报故障电流信息。
2、分布式发电接入馈线的情形
对于分布式发电接入馈线的情形，当某个区域发生故障时，除了该区域的主电源侧端点会流过主电源所提供的短路电流以外，对于该区域与分布式发电连接的端点也会流过相应分布式发电提供的短路电流。若主电源提供的短路电流与分布式发电提供的短路电流相差较大时，可以设置故障电流上报阈值，当流过主电源所提供的短路电流时超过该阈值而上报故障电流信息，而流过分布式发电提供的短路电流时未超过该阈值而不上报故障电流信息，从而根据故障电流信息依靠传统故障定位规则就可以进行故障定位。
三、架空配电网的改进故障定位策略
由上文分析可见，对于城市电缆配电网而言，在其供电距离范围内，根据故障电流信息依靠传统故障定位规则基本上都能正确进行故障定位。对于架空配电网，其能够满足分布式发电与主电源短路电流水平差异性要求的供电距离偏短，尤其是以架空线为主的农村配电网的供电半径一般都较长，接纳分布式发电尤其是电机类分布式发电的容量也偏高，根据故障电流依靠传统故障定位规则进行全范围故障定位比较困难。但是，架空配电网一般需要根据重合闸来判断永久性故障和瞬时性故障，而根据Q/GDW480-2010规定，非有意识孤岛的分布式发电必须在馈线故障后2s内从电网脱离。利用上述特点，可以对根据故障电流信息的传统故障定位策略作如下改进。
第一，馈线开关采用负荷开关，只有变电站出线断路器具备过流保护和一次快速重合闸功能，重合闸延时时间为2.5~3.5s。第二，故障发生后，变电站出线断路器过流保护动作跳闸。第三，2s后，该馈线上的分布式发电全部从电网脱离。第四，变电站出线断路器跳闸后经2.5~3.5s延时进行重合，若是瞬时性故障则恢复全馈线供电；若是永久性故障，则变电站出线断路器再次跳闸，此时配电自动化系统采集到的故障信息就排除了分布式发电的影响，可以根据故障电流依靠传统故障定位规则进行全范围故障定位。
四、选择故障定位策略的一般原则
分布式电源配电网故障定位相比于常规电网故障定位策略的选择有一定区别，笔者对分布式电源配电网故障定位策略的选择进行分析，其策略选择需要遵循以下原则。
1、若分布式发电是从母线接入配电网，则无论是架空线还是电缆配电网，都可以依据故障电流信息采用传统故障定位规则进行故障定位。
3、对于分布式发电接入馈线的情形，若分布式发电类型均为直接电流控制变流器类分布式发电，则当限制分散接入每条馈线的分布式发电总容量不超过该馈线最严酷情形下所带负荷的２５％时，可以依据故障电流信息采用传统故障定位规则进行故障定位。
3、对于分布式发电接入馈线的情形，若分布式发电类型全部为电机类分布式发电或间接电流控制变流器类分布式发电，当限制分散接入每条馈线的分布式发电总容量不超过该馈线最严酷情形下所带负荷的25%时，只要供电距离在分布式发电与主电源短路电流水平差异性要求的范围之内，或者是当供电距离一定时，只要分布式发电接入容量在范围之内，则都可以根据故障电流信息采用传统故障定位规则进行故障定位。
综上所述，分布式电源配电网的故障定位难度更大，对故障定位技术的应用提出了更高的要求。虽然我国智能电网故障定位正处于研究和发展中，但相信在不久的将来，含分布式电源配电网故障定位技术必然日益成熟，为现代智能电网的建设于推进做贡献，为社会的发展和社会主义经济建设打下坚实的基础。
参考文献：
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[2]王进强，陈少华，尹雁和，等.含分布式电源的配电网故障区间定位算法[J].电力科学与工程，2011，27（2）：25-29.
论文作者:余鹏
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/21
标签：分布式论文; 故障论文; 电流论文; 配电网论文; 电源论文; 策略论文; 电网论文; 《电力设备》2016年第22期论文;