配電網繼電保護受分布式發電的影響分析

黃慧軍

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，電網已經成為人們生活中不可或缺的因素，人類社會幾乎各項活動和措施都需要電力的支持，配電網的繼電保護在供電的過程中起到重要的作用，而分布式的發電是近年來興起的一種新型的發電技術，對于配電網的繼電保護能起到一定良好的影響。因此本文研究探討了配電網繼電保護受分布式發電的影響。

關鍵詞：配電網；繼電保護；分布式發電；影響

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

0.前言

在電力的供電系統中，配電網的繼電保護是其中的一項重點內容。在目前我國傳統的供電系統當中，主要是采取以大電網和高電壓為主要特點的集中式的通電，但這種供電方式一旦在供電的過程中任何一個部位發生了故障，則會對整個供電系統造成影響，甚至會造成嚴重的電網事故，會造成整個電網的崩潰，為人們的生產和生活帶來無法估計的損失。隨著社會經濟的發展，分布式發電的概念被提出，并隨著科技的不斷提高，該項技術在供電方面得到不斷的推廣和發展。相對于傳統的集中式發電技術而言，分布式發電具有更多的優勢以及能帶來更好的經濟利益，而該項技術也會對配電網的繼電保護帶來一定的影響。

1.分布式發電

分布式發電通常簡稱為DG，是指將上千瓦或者是數百兆瓦的功率進行小型的模塊化和分散化布置在相關用戶的附近，形成高效以及可靠的發電單元。分布式發電主要包括微型的燃氣輪機、風力發電以及生物質能的發電等。分布式的電源在分布式發電中起到重要作用，使用分布式的電源能對能源的利用效率進行提高并且降低能源的消耗，根據所使用能源類型的不同可以將分布式的電源進行分類，使用化石材料作為能源的分布式電源主要有復式的發動機和燃料電池等；利用可再生能源的分布式電源主要有風力發電機、水力發電機以及利用太陽能進行光伏發電等。此外還有利用電能存儲作為運轉能量的分布式電源等。

2.配電網的相關結構以及保護的相關配置

2.1 三段式的電流保護

三段式的電流保護是比較傳統的配電網保護方案，主要是使用瞬時的電流和定時的限電流進行速斷的保護，以及使用過電流來進行保護。在進行電流的速斷保護時主要是在線路末端發生短路現象時，對路過的最大的短路電流進行整定，能夠在瞬時進行相關的動作來將故障切除，但是該種方法對于全長的路線無法起到保護的作用。

2.2 反時限過電流的保護

反時限過電流的保護是傳統配電網保護方案中的另一種，是對動作的時限以及被保護的線路中短路的電流進行保護的一種方案。當發生短路現象時，電流越大，則受到保護的動作時限則會越短，具體為對近處的故障所起到保護動作的時限段，對稍遠一點距離的故障進行保護時其動作的時限也比較短，但對于距離較遠的故障進行保護時其動作的時限則會比較長。反時限過電流的保護能夠對速度性和選擇性的要求進行同時滿足，在配電網的繼電保護中是運用較為廣泛的保護方案。

3.分布式發電對配電網繼電保護的相關影響

傳統的配電網繼電保護方案能對供電中的故障進行一定的處理，但是仍存在著一定的欠缺。分布式發電技術的不斷運用和推廣能夠對傳統的保護方案進行改良，完善保護的方式，提高對故障的處理能力以及對電網的保護能力。

3.1 分布式發電在配電網中的相關接入方式

目前在我國配電網中所使用的分布式電源為小型的發電機組，使用電壓為110kV的中斷變電站來將配電網進行合并，在變電站的電壓的10kV以及35kV的母線上進行接入，具體過程如圖1所示。

3.2 分布式發電對三段式電流保護的相關影響

在傳統的三段式電流保護中該種方法具有原理簡單以及可靠性比較高的優點，在一般的情況下能夠對故障進行快速的切除處理，但是在對配電網進行保護的過程中該種方法會受到電網接線的方式以及相關系統運轉方式的影響。當將分布式發電和配電網進行聯合時，會對系統中的潮流進行重新分布，當發生短路現象時，故障部位的電流在大小以及流向上也會發生相關的變化。當分布式發電接入的位置不同，對故障部位電流的影響也會有所不同。分布式發電接入的方式主要有兩種，一種是在線路的末端接入，另一種是在電力的中部進行接入。

3.3 分布式發電對自動重合閘的相關影響

（1）對于非同期的合閘，當分布式發電和配電網合并之后，分布式電源在運轉的過程中有可能加速也有可能減速，這個時候因為分布式電源所產生的電力孤島和系統的側電源并不能保持同步，當兩者的差距達到一定程度時會使非同期的合閘產生較強的沖擊電壓，會對整個配電網和分布式的電源產生比較大的沖擊。

（2）會導致發生故障的線路點發生電弧的重燃。當配電網失去了系統的側電壓之后，分布式電源很有可能會對發生故障的線路點進行供電，當使用重合閘時，分布式電源所產生的電流會導致故障線路所產生的電弧重燃，從而會讓故障的范圍進一步擴大。綜上所述，在將分布式發電和配電網進行合并時要在其側面安裝低解壓列的裝置，在對系統中側面重合閘的繼電器進行線路無壓的檢測時，也要對分布式電源進行同期的側檢。

3.4 分布式發電對熔斷器保護所產生的相關影響

分布式發電的裝置對于熔斷器的影響主要有兩個方面，第一是分布式電源和系統的側電源都會對發生故障的線路提供電流，當提供電流的數值超過一定的范圍時，會對線路造成損壞或者是熔斷，這個時候分布式電源會對熔斷器保護中的配合關系進行影響和破壞；而第二個方面則是當分布式電源向發生故障的線路提供反方向的電流時，此時的熔斷器會失去對方向的判斷能力，當反方向的電流量大到一定程度時會使故障更加嚴重，也不符合相關的保護設置。

結語

分布式發電是一種比較新型的發電方式，在分布式發電中使用分布式電源能對整個配電系統產生重要的影響。分布式發電具有分散以及隨機變動等一系列特點，但將大量的分布式電源在配電網中進行接入時會對其安全以及穩定帶來較大的影響。在傳統的配電分析方法當中，在將分布式發電接入之后，根據程度的不同需要進行相關的完善以及改進。分布式發電作為一種高效能的發電方式，具有廣泛的運用前景，能對配電網的繼電保護產生深遠的影響，對分布式發電在配電網中進行聯合的研究，能進一步完善相關的聯合技術并將配電網的可靠性以及供電的質量進行提高。

參考文獻

[1]趙鑫，付振虎，郎泳，等.分布式發電對配電網繼電保護的影響分析[J].山東電力高等專科學校學報，2012，1（36）：14-17.

[2]李闖.淺議配電網繼電保護中受分布式發電的影響分析[J].科技與企業，2012，13（11）：183.

[3]李志剛.分布式發電對配電網繼電保護的影響分析[J].中國電力教育，2012，30（24）：137-138.