淺析分布式電源并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)繼電保護(hù)的影響

舒逸石+管霄+馬麗麗

摘 要：分布式發(fā)電技術(shù)作為集中式供電方式的一種補(bǔ)充，可以有效地緩解環(huán)境污染和能源緊缺，提高供電可靠性和安全性，是各界各國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展方向。光伏發(fā)電作為一種可持續(xù)的能源替代方式，近年得到迅速發(fā)展，并在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。本文針對(duì)分布式電源并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)繼電保護(hù)的影響進(jìn)行了分析并提出了相應(yīng)建議，對(duì)分布式光伏電站并網(wǎng)工程建設(shè)有一定技術(shù)指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：分布式電源；并網(wǎng)；系統(tǒng)繼電保護(hù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.167

1 分布式電站并入系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的影響

1.1 分布式電站并入電源來(lái)自110kV變電站110kV母線系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的影響

系統(tǒng)變電站繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)配置為：DL1和DL4配置普通微機(jī)線路保護(hù)，DL2和DL5不配置保護(hù)，ZB1和ZB2配置普通微機(jī)變壓器保護(hù)，中性點(diǎn)不接地運(yùn)行。

（1）系統(tǒng)K1點(diǎn)發(fā)生不對(duì)稱瞬時(shí)故障時(shí)，DL4保護(hù)動(dòng)作跳開斷路器DL4，但分布式電源可通過(guò)DL5繼續(xù)向K1點(diǎn)輸送故障電流，ZB2中性點(diǎn)間隙擊穿，間隙保護(hù)跳開分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器，DL4重合閘動(dòng)作成功；如果DL4重合閘動(dòng)作時(shí)間與ZB2間隙保護(hù)時(shí)間不配合，可導(dǎo)致系統(tǒng)與電源撞車，系統(tǒng)再次受到?jīng)_擊，2#110kV變電站失壓。

（2）系統(tǒng)K2點(diǎn)發(fā)生不對(duì)稱瞬時(shí)故障時(shí)，DL1保護(hù)動(dòng)作跳開斷路器DL1，但分布式電源可通過(guò)DL5、DL4、DL2繼續(xù)向K2點(diǎn)輸送故障電流，此時(shí)ZB1中性點(diǎn)間隙首先被擊穿（ZB1中性點(diǎn)比ZB2中性點(diǎn)零序電壓高），間隙保護(hù)跳開ZB1各側(cè)斷路器后，ZB2中性點(diǎn)間隙被擊穿，間隙保護(hù)跳開分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器，DL1重合閘動(dòng)作成功，ZB1失壓；如果DL1重合閘動(dòng)作時(shí)間與ZB1、ZB2間隙保護(hù)時(shí)間不配合，可導(dǎo)致系統(tǒng)與電源撞車，系統(tǒng)再次受到?jīng)_擊，1#及2#110kV變電站失壓。

（3）系統(tǒng)K3點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，ZB2保護(hù)動(dòng)作跳開ZB2各側(cè)斷路器，2#110kV變電站ZB210kV側(cè)斷路器無(wú)電流，但有壓，10kV備自投無(wú)法動(dòng)作，直到分布式電源被切除后方可動(dòng)作。如果10kV備自投與分布式電源低頻低壓解列裝置定值不匹配，還可能會(huì)導(dǎo)致2#110kV變電站另一段10kV與分布式電源撞車，損失負(fù)荷。

1.2 分布式電站T接與220kV變電站110kV母線出線上對(duì)繼電保護(hù)的影響

系統(tǒng)變電站繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)配置為：DL1配置普通微機(jī)線路保護(hù)，DL2和DL3不配置保護(hù)，ZB1和ZB2配置普通微機(jī)變壓器保護(hù)，中性點(diǎn)不接地運(yùn)行。

（1）系統(tǒng)K1點(diǎn)發(fā)生不對(duì)稱瞬時(shí)故障時(shí)，DL1保護(hù)動(dòng)作跳開斷路器DL1，但分布式電源可通過(guò)DL3繼續(xù)向K1點(diǎn)輸送故障電流，ZB2中性點(diǎn)間隙擊穿，間隙保護(hù)跳開分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器，DL4重合閘動(dòng)作成功；如果DL4重合閘動(dòng)作時(shí)間與ZB2間隙保護(hù)時(shí)間不配合，可導(dǎo)致系統(tǒng)與電源撞車，系統(tǒng)再次受到?jīng)_擊，1#、2#110kV變電站失壓。

（2）系統(tǒng)K2點(diǎn)發(fā)生不對(duì)稱瞬時(shí)故障時(shí)，DL1保護(hù)動(dòng)作跳開斷路器DL1，但分布式電源可通過(guò)DL3繼續(xù)向K2點(diǎn)輸送故障電流，此時(shí)ZB1中性點(diǎn)間隙首先被擊穿（ZB1中性點(diǎn)比ZB2中性點(diǎn)零序電壓高），間隙保護(hù)跳開ZB1各側(cè)斷路器后，ZB2中性點(diǎn)間隙被擊穿，間隙保護(hù)跳開分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器，DL1重合閘動(dòng)作成功，ZB1失壓；如果DL1重合閘動(dòng)作時(shí)間與ZB1、ZB2間隙保護(hù)時(shí)間不配合，可導(dǎo)致系統(tǒng)與電源撞車，系統(tǒng)再次受到?jīng)_擊，1#及2#110kV變電站失壓。

（3）系統(tǒng)K3點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，ZB2保護(hù)動(dòng)作跳開ZB2各側(cè)斷路器，2#110kV變電站ZB210kV側(cè)斷路器無(wú)電流，但有壓，10kV備自投無(wú)法動(dòng)作，直到分布式電源被切除后方可動(dòng)作。如果10kV備自投與分布式電源低頻低壓解列裝置定值不匹配，還可能會(huì)導(dǎo)致2#110kV變電站另一段10kV與分布式電源撞車，損失負(fù)荷。

2 分布式電站并入系統(tǒng)的繼電保護(hù)配置

2.1 分布式電站并入電源來(lái)自110kV變電站110kV母線系統(tǒng)的繼電保護(hù)配置

（1）DL1與DL4側(cè)加裝一只線路側(cè)抽壓PT，實(shí)現(xiàn)檢無(wú)壓重合閘，防止系統(tǒng)與分布式電源撞車。

（2）ZB2保護(hù)加裝主變間隙聯(lián)切分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器功能。

（3）如分布式電源較大，能滿足靈敏性要求，DL5加裝線路保護(hù)，該保護(hù)出口跳開分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器；不能滿足靈敏性要求，增加DL1與DL4保護(hù)動(dòng)作遠(yuǎn)切分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器的遠(yuǎn)跳保護(hù)。

（4）ZB2保護(hù)增加主變保護(hù)動(dòng)作聯(lián)切分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器功能。

（5）2#110kV變電站110kV備自投與10kV備自投增加聯(lián)切分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器功能。

2.2 分布式電站T接與220kV變電站110kV母線出線上繼電保護(hù)配置

（1）DL1側(cè)加裝一只線路側(cè)抽壓PT，實(shí)現(xiàn)DL1檢無(wú)壓重合閘，防止系統(tǒng)與分布式電源撞車。

（2）ZB2保護(hù)加裝主變間隙聯(lián)切分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器功能。

（3）如分布式電源較大，能滿足靈敏性要求，DL3加裝線路保護(hù)，該保護(hù)出口跳開分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器；不能滿足靈敏性要求，增加DL1保護(hù)動(dòng)作遠(yuǎn)切分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器的遠(yuǎn)跳保護(hù)。

（4）ZB2保護(hù)增加主變保護(hù)動(dòng)作聯(lián)切分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器功能。

（5）2#110kV變電站110kV備自投與10kV備自投增加聯(lián)切分布式電源系統(tǒng)側(cè)并網(wǎng)斷路器功能。

3 結(jié)論

感應(yīng)電機(jī)、同步電機(jī)分布式電源并入10kV配電網(wǎng)的保護(hù)配置策略就是要解決電站的接入對(duì)傳統(tǒng)配電系統(tǒng)保護(hù)帶來(lái)的影響，又要滿足并網(wǎng)后緊急情況下電網(wǎng)對(duì)保護(hù)的新要求。主要保護(hù)策略是：

（1）配電網(wǎng)故障主動(dòng)將分布式電源退出，使傳統(tǒng)的配電網(wǎng)保護(hù)不受任何影響，恢復(fù)系統(tǒng)原狀。

（2）限制分布式電源的容量與接入位置，盡量做到配電網(wǎng)不調(diào)整。

（3）采用故障電流限制措施，故障時(shí)將分布式電源的影響降至最低，配電網(wǎng)不做調(diào)整。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家電網(wǎng)辦〔2013〕333號(hào)國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于印發(fā)分布式電源并網(wǎng)相關(guān)意見和規(guī)范的通知[S].

[2]微電網(wǎng)技術(shù)及工程應(yīng)用[J].2013.endprint