分布式電源系統繼電保護裝置檢測技術初探

摘 要：隨著經濟與時代的發展，電力系統的技術水平也在發生變化，檢測技術的智能化將有助于電網有力的輸出電源，分布式電源系統是電網的重要保障，并且有效維護電網的運行，保障發電系統的穩定。分布式電源系統繼電保護裝置進行全面檢測可以查詢其運行的可靠性狀況。文章通過對分布式電源系統在繼電保護裝置上的應用進行分析，提出一些看法以供參考。

關鍵詞：分布式電源；繼電保護；檢測技術

引言

隨著經濟社會的發展，我國的發電能力逐漸增強，而用電需求呈現上漲趨勢。傳統的電源技術已經逐漸難以滿足現今高負荷的發電和用電需求，分布式電源開始逐漸取代傳統的電源技術。分布式電源有其高效、節能、穩定的特點。繼電保護裝置主要是為了保護分布式電源系統的核心部件，保障電力系統的發電穩定，為了提高電源系統的發電能力，對分布式電源系統研究進行分析提供科學依據。

1 分布式電源的涵義

分布式電源主要在用電負荷周圍分布，規模較小，節省占用空間，分布式電源主要用戶是電力企業和相關用戶，主要是滿足它們高負荷的用電狀況。分布式電源的技術和形式多種多樣。分布式電源的優點是有助于改善用電質量。

分布式電源系統繼電保護裝置檢測是為了保障分布式電源和電網的安全運行。在繼電保護裝置設計上，要降低分布式發電裝備對電網的影響，同時對于繼電保護系統要進行完善，協調主電網與分布式電源之間的關系。通過研發與應用分布式電源保護檢測技術裝置，來解決分布式電源繼電保護問題，保障電源正常安全有效運行，來突顯分布式電源的優勢[1]。

2 分布式電源的模型

2.1 光伏電源系統模型

光伏電源的模型主要采用45kW的光伏逆變器系統來進行運用。主要的儀器設備有2臺15kW的單相變逆器、1臺15kW的三相逆變器，兩者的儲能系統的容量可達到14.8kW。模型成為光伏逆變器之后，通過控制電壓電流雙閉環PI。系統結構圖1所示。

隔離器通過隔離后，應立即變升壓隨后接入交流系統，在發生故障的情況下，故障電流的速度增加，電流的峰值比故障前的穩定電流要高，隨后電流速度回復到平穩。

2.2 雙饋異步風機系統模型

雙饋異步風機主要采用一臺調速系統的直流電機來模擬葉輪和齒輪箱的機械運動。變壓器連著電網是它的定子，而一臺帶有電路的變流器是它的轉子。隨著線路阻抗值的變化，受到的電壓降低程度不同，在有故障相的情況下，電流增大。但是在沒有故障相的情況下，電流照樣流通在風電機組出口處。風電機組機端的電壓故障相和非故障相都出現大規模的跌落。故障發生之后，雙饋機端電流中短時間存在大量的直流分量，以及二次諧波分量。其中，分量數值最大的是直流分量，但是它的衰減速度也是最快的。再加上系統故障排除后，風電機組的低電壓回復原來的負荷之后，電流本身存在的直流分量和二次諧波能量的含量逐漸減少。

根據上面內容的分析，分布式電源系統的短路電流來源是分布式電源和電網共同來支持，由于分布式電源控制策略有不同的情況導致系統在電壓跌落后，輸出的電流出現了不一樣的情況。進而導致電壓升壓變壓器之后轉向故障點。造成的結果是短路電流與常規電源完全不一樣，出現的另一問題就是電流增大特征與故障相、非故障相未能出現完全對應的情況。因此，通過對分布式電源系統的研究，來檢測繼電保護裝置的意義尤為重要[2]。

3 分布式電源系統的繼電保護技術

在傳統的配電網系統上，電路出現的情況下，短路的電流主要流向是電源流向了故障點。為了保護電網，傳統的配電網里面配備了重合閘裝置。同傳統的配電網系統相比，分布式電源受到電流方向和大小出現改變，主要原因是容量、接入位置和分布式電源類型的不同。對進行繼電保護裝置的檢測，主要依靠分布式電源的特征作參考依據。

3.1 分布式電源系統保護裝置的檢測

首先繼電保護裝置的運行需要保證電力系統的電壓維持在10kV左右，最低電壓也要保持在6kV以上。如果電網系統需要較強電壓的情況下，要使電壓保持在35kV左右。此后應采用專線接入電網方式，對專線電流要進行差動保護的裝置。在多點接入的情形下，來保證電流的可靠性和敏感性，設置電流、電壓保護，如圖2所示。

根據電壓運行的實際情況來確定運行的具體等級，對電壓分布進行研究和分析，通過對電網系統的電流改動控制繼電保護裝置。通過繼電保護裝置運行的情況，對裝置的運行質量進行預測，使分布式電源系統需要不同線路來顯示差異性的保護，并使繼電保護裝置的電壓穩定，不受任何干擾的情況根據實際需要進行調節，提高分數電源的應用效率。

3.2 并網檢測

分布式電網若發生脫網的狀況，則會對電網的電壓和頻率產生波動，并會對電網的正常運行造成影響。而分布式電網的并網有一定的時間限制。而繼電保護系統在這個時間段內，能對系統受到的干擾進行判斷，不會混亂分布式電源的正常運行。在等到電網電壓和頻率回復到正常運行范圍的情況下才能重新對分布式電源進行并網。需要恢復的時間根據電壓等級的情況，電壓越高，電壓和頻率恢復的延時時間越長，并且電網調度機構根據實際情況進行干預和調度。部分電壓則必須恢復到電網和頻率正常運行后，相關部門允許的情況下才能重新并網。而在電壓在被電網控制的情形下，可以自動恢復當前電壓。電業通過自動重合閘來保護分布式電源。但電壓的狀態出現了不太的穩定情況下，可以對分布式電源進行了并網，電壓通過頻率的調節運行效率得到大幅提升。電壓的頻率不能隨便進行調整，要在分布式電源允許的范圍內進行。并網可以能提升自動重合閘的運行效率，可以對電壓的正常運行進行保留，規范并網的檢測[3]。

4 結束語

綜上所述，隨著科技水平的不斷發展，能源技術水平不斷得到發展與更新。在用電量負荷居高不下的背景下，傳統電源系統已經逐漸被淘汰。分布式電源的推廣與應用日漸受到電力行業的歡迎。在分布式電源系統的應用上，正確的使用繼電保護裝置可以保護分布式電源系統。通過研究分布式電源系統的模型與技術，為繼電保護裝置保護系統提供支持。

參考文獻

[1]丁 莎.分布式電源系統繼電保護裝置檢測技術的探討[J].大眾用電，2016（05）：30-31.

[2]陳爭光，詹榮榮，李巖軍，等.分布式電源系統繼電保護裝置檢測技術的研究[J].電網技術，2015（04）：1115-1120.

[3]郭雪穎.分布式電源系統繼電保護裝置檢測技術的研究[J].工程技術，2016（01）：216.

作者簡介：夏幫強（1975，11-），男，湖北襄陽人，大專，工程師，近年從事繼電保護維護與調試。