基于分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護(hù)問題探討

鮑忠偉

摘 要：隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)狀況日益復(fù)雜，電力在國民經(jīng)濟(jì)和生活中占有著非常重要的作用，而對(duì)電力的分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護(hù)研究也逐漸地成為了國家的首要任務(wù)之一，近年來，為了使得配網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)得到進(jìn)一步的優(yōu)化，電力部門對(duì)配網(wǎng)繼電保護(hù)方面實(shí)施了集約化管理，為配網(wǎng)故障快速的恢復(fù)供電做出了有力的幫助，這一系統(tǒng)模型在進(jìn)行繼電保護(hù)、運(yùn)行監(jiān)控的作業(yè)時(shí)，提高了配網(wǎng)繼電保護(hù)水平，該文通過對(duì)分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護(hù)問題進(jìn)行科學(xué)的探討，希望在配網(wǎng)繼電保護(hù)方面提供參考作用。

關(guān)鍵詞：分布式電源 繼電保護(hù) 研究分析

中圖分類號(hào)：TM771 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）12（a）-0092-01

分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)在我國的電力事業(yè)實(shí)際使用當(dāng)中促進(jìn)了電力系統(tǒng)建設(shè)的進(jìn)步，將傳統(tǒng)的配網(wǎng)繼電保護(hù)改成了更加智能化、規(guī)范化的模式，將配電網(wǎng)故障維修人員的工作量大大減少，不僅使得工作效率得以大幅度的提升，也使得客戶對(duì)于電力供電服務(wù)的滿意程度得以提高，還令電力的安全使用得到了有力的保障?？茖W(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展，在現(xiàn)實(shí)生活和生產(chǎn)中，將原有落后的技術(shù)、設(shè)備與先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步的提高生活質(zhì)量和生產(chǎn)效率，這種趨勢已經(jīng)勢不可擋，只有這樣才能在一定程度上將我國的國民經(jīng)濟(jì)水平進(jìn)行再提高。

1 分布式電源的概念以及分類

1.1 分布式電源的概念

對(duì)于分布式電源的概念在國際上還沒有一個(gè)明確性的定義，主要是由于分布式電源在不同國家研究的側(cè)重點(diǎn)不同，但是大多數(shù)的學(xué)者認(rèn)為分布式電源主要指的是功率為幾千瓦到五十兆瓦、具有環(huán)境兼容性與分散性的特點(diǎn)，并且在一定程度上能夠?qū)μ囟ㄓ脩舻男枨筮M(jìn)行滿足的獨(dú)立發(fā)電單元。

1.2 分布式電源的分類

對(duì)于分布式電源最常用的分類方法是按照分布式電源的能源類型進(jìn)行分類，由于能源類型的不同，分布電源主要分為潮汐能發(fā)電、太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及燃燒發(fā)電等幾種形式[1]。

2 分布式電源的配電網(wǎng)保護(hù)研究現(xiàn)狀

我國的分布式電源發(fā)展總體來說相比較前幾年有了明顯的進(jìn)步，但是依舊受到技術(shù)類型差異、資源條件以及政策標(biāo)準(zhǔn)等方面的限制，在熱電聯(lián)產(chǎn)和光伏發(fā)電等領(lǐng)域的發(fā)展依舊處于起始階段，并且由于我國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快直接或間接地導(dǎo)致了電網(wǎng)規(guī)劃以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相對(duì)滯后，致使風(fēng)機(jī)不能正常發(fā)電，分布式電源的配電網(wǎng)保護(hù)問題難以得到解決。

分布式電源的接入為配電網(wǎng)帶來了相當(dāng)大的影響，在配電網(wǎng)的控制方面、運(yùn)行方面、保護(hù)方面都提出了相當(dāng)多的要求，針對(duì)這些問題，國家以及相關(guān)的電力企業(yè)都對(duì)其給予較大的重視，并且也根據(jù)這些問題投入了大量的人力以及物力進(jìn)行研究整改。

3 分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護(hù)問題的方案

3.1 對(duì)電流保護(hù)進(jìn)行改進(jìn)

傳統(tǒng)的電流保護(hù)已經(jīng)沒有辦法對(duì)分布式電源接入的配電網(wǎng)保護(hù)的特殊要求進(jìn)行滿足了，因此對(duì)于電流保護(hù)的改進(jìn)就成為了必不可少的措施，對(duì)電流保護(hù)進(jìn)行改進(jìn)后，令其能在一定程度上使得分布式電源可以適應(yīng)原有的保護(hù)裝置，從根本上避免了新增的分布式電源對(duì)現(xiàn)有的繼電保護(hù)裝置做出較大的改動(dòng)，不僅極大地減少了人力的輸出，也相應(yīng)的控制住了成本[2]。

3.2 應(yīng)用輸電線路中的繼電保護(hù)原理

相對(duì)于電流保護(hù)，距離保護(hù)的方案則更顯得完善一些，不僅如此，系統(tǒng)的運(yùn)行方式對(duì)距離保護(hù)的影響相對(duì)來說也比較小，并且相關(guān)的測量元件都具有明確的方向性，由此在分布式電源的配電網(wǎng)中比較適合應(yīng)用距離保護(hù)方案，但就目前的距離保護(hù)方案來說還存在著兩大不足之處，第一，一旦分布式電源出現(xiàn)故障電流，就會(huì)對(duì)距離保護(hù)產(chǎn)生較大的影響，并且測量元件的耐過渡電阻能力較差，針對(duì)這個(gè)問題，可以應(yīng)用多邊形特性抗阻繼電器將直線與圓的特性結(jié)合起來，進(jìn)而降低過渡電阻的影響效果。第二，由于一些系統(tǒng)需要長短線配合進(jìn)行電力輸送，在此過程中距離保護(hù)就有可能失去相應(yīng)的選擇性，面對(duì)這個(gè)問題，可以適當(dāng)?shù)脑黾臃植际诫娮璧娜萘?，達(dá)到減小影響的目的。

4 對(duì)含有分布式電源的配電網(wǎng)保護(hù)建立新的方案

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，越來越多的先進(jìn)理念及技術(shù)設(shè)備等可以應(yīng)用到繼電保護(hù)之中[3]。該文列舉了兩個(gè)比較具有代表性的例子并加以研究。

4.1 廣域保護(hù)

廣域保護(hù)指的是通過廣域測量系統(tǒng)為基礎(chǔ)的保護(hù)模式，主要應(yīng)用的是GPS確定時(shí)的PMU技術(shù)來對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)常的控制與檢測，并且對(duì)電氣量能夠進(jìn)行更為細(xì)致的采集分析以及精確計(jì)算。當(dāng)配電網(wǎng)引入分布式電源后，就將原來的單一式電源改變成了雙項(xiàng)式或多項(xiàng)式的電源，這樣一來就不得不對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)電流或電壓等電氣量進(jìn)行相應(yīng)的采集分析，進(jìn)而保證能夠?qū)@一時(shí)刻的電氣量展開精確的計(jì)算，由此也顯現(xiàn)出了在含有分布式電源的配電網(wǎng)中廣域保護(hù)的重要作用。

4.2 含有分布式電源配電網(wǎng)的自適應(yīng)保護(hù)

自適應(yīng)保護(hù)能夠依照電力系統(tǒng)故障狀態(tài)以及運(yùn)行方式的變化對(duì)自身特性、功能進(jìn)行系統(tǒng)的保護(hù)，但就目前來說，現(xiàn)有的自適應(yīng)保護(hù)系統(tǒng)還沒有完全充分的應(yīng)用到計(jì)算機(jī)的智能化，也使得這一保護(hù)方式的發(fā)展前景得到了限制，現(xiàn)今最主要的問題解決方案是在自適應(yīng)保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究，使其能夠通過計(jì)算機(jī)等一系列高科技手段對(duì)電力系統(tǒng)固有的分布性問題進(jìn)行合理穩(wěn)定的保護(hù)，進(jìn)一步保證分布式電源配電網(wǎng)的安全性以及故障快速解決的效率，這樣一來，對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的正常工作運(yùn)行也起著相當(dāng)重要的作用[4]。

5 結(jié)語

擁有一個(gè)完善的分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)具有重要現(xiàn)實(shí)意義，國家對(duì)其的建設(shè)和研究采取了很大的努力，期望能夠建設(shè)一個(gè)更加科學(xué)的的配網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)。建設(shè)更加優(yōu)質(zhì)分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)，能夠有效地對(duì)分布式電源進(jìn)行安全保護(hù)，大大降低了配電網(wǎng)的故障率，保證了電力客戶的供電服務(wù)效率和質(zhì)量，使其得到進(jìn)一步的優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

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[2] 楊素琴，韓念杭，羅念華.分布式電源接入地區(qū)電網(wǎng)影響研究綜述[J].南京工程學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011（3）：49-54.

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