分布式發電對電網繼電保護的影響

李彥豪

摘要：隨著我國電力市場的開放，我國的電力發電技術也得到了快速的發展，其中分布式發電技術就是其中的一種。它以其自身的環保性和經濟型等特點，受到了我國居民的關注，并且對電網繼電保護的靈敏性、選擇性和可靠性也有著一定的影響。因此，本文有必須要對其進行分析，以此來確保我國電網可以安全穩定性的發展。

關鍵詞：分布式發電；配電網；繼電保護

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號2095-6363（2016）06-0110-02

分布式發電技術是一種新型的技術，采用了多種可再生資源，它的目的就是為了減少室內空氣的排放，改善我國目前的環境壓力，具有很高的經濟效益和社會效益。但是，對我國電網卻有著非常大的影響，特別是在技術方面，影響著電網的安全穩定運行。

1.分布式發電技術的特點

分布式發電技術跟我國公共電網不一樣，它是為極少數的用戶提供著服務，而我國公共電網是集中式的發電方式，為很多用戶提供者服務。因此，分布式發電技術有以下幾大特點。

1.1環保性

跟我國電網的集中式供電不一樣，我國電網的發電方式是以燃煤為主，對我國環境造成了嚴重的污染，而分布式發電依靠水力、風力、太陽能光伏以及余熱等多種再生資源來進行發電，大大的減少了對環境污染。

1.2經濟性

我國的分布式發電一般容量都比較小，基本是在2kW和50MW之間，千瓦級的分布式發電技術的安裝可以為一棟建筑的用戶提供用電服務，而兆級別的分布式發電裝置能夠滿足更多用戶負荷的要求。

1.3私有化程度較高

我國傳統的發電企業都是國有企業，它是通過集中式的方式來為用戶提供者用電服務，而隨著我國電力行業的發展，逐漸的出現了一些可以提供分布式發電的私人企業，分布式發電企業以其容量小、投資少、安裝靈活以及供電可靠性高等特點，受到了很多企業和私人用戶的喜歡，但是卻給如何控制電網的穩定性，加大了難度。

2.分布式發電對電網繼電保護的影響

2.1對繼電保護性能的影響

首先在靈敏性方面，繼電保護的靈敏度取決于電網的運行方式，而分布式發電的接入就改變了電網的運行方式，因此，也影響著繼電保護的靈敏性。分布式發電對繼電保護的影響程度取決于分布式發電裝置的安裝位置、保護安裝位置以及故障發生位置，根據安裝方式的不同影響著繼電保護的靈敏性。其次是速動性，包括兩個方面，第一個方面，是在反時限過電流保護方面，由于故障電流的減小，使得繼電器動作速度降低；第二個方面是對繼電保護整體的速動性產生著影響。再者是在選擇性方面，因為選擇性跟繼電保護的整定有著非常直接的關系，因此在考慮選擇性時，需要在定值上和時間上進行配合，才能使得保護的選擇性達到一定的要求，但是分布式發電的接入使得這種保護失去了選擇性，并且還加大了整定配合的難度，降低了保護速動性。最后在可靠性方面，分布式發電的接入后，當線路發生故障時，繼電系統會快速的運作來切除故障，而分布式發電裝置卻仍然會向故障點提供電流，因此有可能使得這個故障性轉變為永久性的故障，導致繼電的重合閘不成功。

2.2對繼電保護整定與配置的影響

分布式發電的接入對繼電保護性能影響是最大的，而繼電保護性能又跟繼電保護整定有著非常直接的聯系，優化繼電保護性能配置就能整定繼電保護，因此當引入分布式發電裝置時，勢必會對繼電保護的整定產生影響。因為分布式發電的運行方式影響著繼電保護的范圍，在某種情況下，這種影響會導致兩者之間配合的困難，因此必須要更改繼電配置來解決配合的問題，因此分布式發電還對繼電保護的配置產生著一定的影響。

2.3分布式發電對繼電保護影響的重要因素

分布式發電對繼電保護的影響因素中，有幾個因素非常重要，在消除影響著，必須要著重考慮這幾個因素。首先是分布式發電的容量，繼電保護過程中會考慮到裕度，如果分布式發電的容量比較小，就不會對繼電保護產生很大的影響，而分布式發電的容量變大很大時，就對繼電保護的性能產生很大的影響。其次分布式發電的接入位置，位置不同會給繼電保護帶來不一樣的影響，有的提高了繼電保護的性能，有的則降低了繼電保護的性能。

3.解決方法與新技術

因為分布式發電從多個方面對繼電保護產生著影響，因此，在解決對繼電保護影響的過程中，要充分考慮這些影響因素。

3.1解決方法

首先當電網發生故障時，應該從電網端迅速的將分布式發電組快進行切除，以此來躲避分布式發電所帶來的不良影響。其次是限制分布式發電的電容，我們在上文中分析到，電容量越大，就會大繼電保護性能的影響增大，反之則相反，因此如果能夠限制分布式發電的電容量，勢必會減少分布式發電對繼電保護的不良影響。最后要改變保護配置。因為電網保護本身比較薄弱，如果能夠改變現有的保護配置將大大的提高電網保護的性能。因為距離保護受運行方式的影響，當影響比較小時，縱聯保護可以從雙端獲得信息，也可以有效的對分布式發電跟系統之間的接線路進行保護，同時還有利于對相鄰線路的配合。但是在改變過程中，也是存在著很大的困難，這種困難體現在經濟上和復雜的安裝上。在經濟上距離保護和縱聯保護裝置的價格要遠遠大于電流的保護，并且還要有一些額外的資金去購買一些相關配置，更加加大了經濟上的困難。受分布式發電的影響，跟分布式發電相鄰的線路有很多條，加大了改變保護配置的難度，并且隨著分布式發電數量的不斷加大，繼電保護勢必還要投入更多的人力和物力來改變目前的現狀。同時還要對分布式發電端進行合理的配置，如果將分布式發電端進行合理的優化配置，那么當電網發生故障時，分布式發電端就能感受到電網發生了故障，迅速的切斷其輸送的電流，來確保電網的正常運行。

3.2電網繼電保護相關新技術

3.2.1同步相量測量單元PMU及廣域測量技術

20世紀90年代，GPS的出現使得全球的同步相量測量技術有了很大的進步，并且其高度的定時功能也被國內外很多行業所關注。國內外在最開始時都積極的將PMU裝備應用于電力系統中，安裝其的目的就是為了隨時的檢測電力系統的動態現象，檢測和控制繼電系統的穩定性。

目前，PMU被應用于廣域測量系統中，來保護繼電系統，即WAP。WAP的目的就是穩定的控制第三道防線，因為分布式發電對于繼電保護的性能要求比較低，但是覆蓋范圍廣，這樣就促使著WAP有效的保護著繼電保護系統。在WAP中，PMU可以從中獲得很多的電流電壓量，即可以配合繼電保護系統，還有利于分布式發電端的檢測。

3.2.2微電網技術

目前，世界上很多國家都將對電網的研究集中到微電網中，它是指從系統的觀點來檢查問題，有效的將發電機、符合、儲能裝置以及控制裝置進行結合，從而組成一個可以控制的單元，微電網中的電源就是分布式的電源。微電網技術的主要特點就是在接入問題方面，它只針對微電網與大電網的公共連接點，而不針對各個具體的分布式電源。它不但能夠解決分布式電源的接入問題，還能發揮分布式電源的優勢，為國的電網用戶帶來更多的效益。并且時微電網技術，作為一種新技術可以有效的消除分布式發電對繼電保護的影響，還對繼電保護性能提出了更高的要求。

4.結論

綜上所述，通過我們對分布式發電對繼電保護的性能、整定以及配合的影響進行分析，得出了只要能夠控制分布式發電的電容量、優化繼電保護裝置，引用新的技術就能將分布式發電對繼電保護的影響降低到最低點。雖然無法徹底的消除掉這些影響，還需要我國進一步對其進行研究，以此來徹底的解決分布式發電對繼電保護的不良影響，促使著我國電力行業的發展。