并網光伏電站的繼電保護和安全自動裝置配置

熊玉倩

摘要 我國資源和能源危機正在加劇，因此，電力行業開始注重并發展可再生能源的發展系統。自從廣泛引入光伏電源后，分布式小電源在電網中的應用得以推進，并入小電源對電網供電的可靠性和繼電保護都產生了一定的影響。

[關鍵詞]并網光伏電站 繼電保護 安全自動裝置 配置

太陽能安全清潔且分布廣泛，作是一種豐富的可再生能源。光伏發電則是利用太陽能生產電能，不僅能夠大大降低投資成本，還能夠有效提高供電的安全可靠程度，且符合可持續發展。并網光伏電站按照發電的電壓等級可分為大、中、小三種。并網光伏電站的配電網由原來的單電源系統轉變為多電源系統，潮流方向發生改變，故障點電流增大，相應的節點短路水平也會受到影響，原并網光伏電站繼電保護也可能出現拒動、誤動等狀況，同時還會影響自動重合閘，不能正常工作。因此，本文通過分析并網光伏發電對繼電保護的影響，列舉保護并網光伏發電繼電的改善措施，闡述并網光伏電站安全自動裝置配置原則。

1 并網光伏發電對繼電保護的影響

繼電保護手并網光伏發電嚴重影響。

（1）并網光伏電站繼電保護中的電流保護將受到影響，并網光伏電站的光伏發電不能滿足傳統電網保護的高靈敏度、高速度的要求。原有的繼電保護裝置的工作將因連接到系統的較大容量的光伏電站而受到影響。對于非直接接地配電網，光伏電站的接入會造成短路電流的減小。且其不僅產生故障電流，且能使其分流，進一步影響保護裝置。保護斷路器發生故障時，如果光伏電站容量較大，電流將超過整定值，出現誤動作的現象。一旦故障電流大小發生變化，并網光伏發電的繼電保護裝置的保護范圍、靈敏度和協調程度都會受到影響。

（2）它會影響母線自切裝置，當一點發生斷路故障時，二段母線光伏電站和負載將會形成電力孤島，使得低壓檢測自切裝置失去作用，當兩點發生斷路問題時，還可能形成孤島效應。

（3）變電站備用電源自注入裝置受影響，一般情況在雙電源系統中，如果主電源線路跳閘，lOkV母線和llOkV母線由于孤島效應仍會攜帶電壓，使備用電源自注入裝置無法檢修母線。由于無壓條件，備用線路不能運行，區域負荷長期失壓，非同期合閘也受到影響。

2 并網光伏電站繼電保護改善措施

完善并網光伏電站并網的技術標準與規范，進一步改進并網光伏電站的調壓設備、無功補償裝置和發生器等，使繼電保護正常工作，并確保規范化運行，減少對配電網原有運行狀態的影響。此外，電力企業積極開展安全檢測工作，對光伏電站的驗電和故障進行排除。根據接入配電網的技術規定，驗收和評估光伏電站接入設備。光伏電站并網也要加強無功補償性能的研究。

3 并網光伏電站安全自動裝置配置保護原則

3.1 并網光伏電站線路保護原則

當光伏電源連接到公用電網使用380/220V時，公共連接點和并聯電源之間的斷路器應當能夠在短路時迅速離斷，若碰到低壓狀況則實施閉鎖，在失壓情況時及時跳閘保護，及具有延時保護等功能。如果電壓等級為35/10kV，光伏電源應使用“T”連接訪問用戶分配網絡，并采用專線連接到用戶變電站。

3.2 并網光伏電站母線保護原則

當并網光伏電站連接到母線系統時，光伏電站本身是否裝有母線是確定并網光伏電站是否需要專用母線進行保護的依據。如在對系統側變電站和開關側側對母線保護進行相關驗證后不符合要求，則應配置專用母線保護裝置，及時排除出現的故障。

3.3 并網光伏電站防孤島保護原則

應當在3 5/lOkV系統光伏電源在接入系統時加入防孤島保護裝置，防止出現非同期合閘等情況發生。一旦防孤島保護裝置檢測到孤島的出現，則應快速切斷與并網光伏電網的連接。

3.4 并網光伏電站同期裝置保護原則

同步裝置的配置在設計并網光伏電站接入時應為分布式電源。但如果分布式電源通過同步電動機，與并網光伏電站的配電網直接相連接，則應設置同期裝置進行保護;如果為變流器類型，則不需要使用同期裝置。

3.5 并網光伏電站安全自動裝置保護原則

當分布式電源接入35/10kV電壓等級系統時，連接到并網光伏電站配電網的電源必須配備有安全自動裝置，使得在緊急發生電壓異常等情況時能夠及時對并網光伏電站進行控制，并跳開斷路器，減少風險。但如果分布式電源接入380/220V電壓時，則不需要配備單獨的安全自動裝置進行保護。

4 結語

綜上所述，我國的并網光伏電站發電技術仍舊處于不斷發展及完善階段，其裝機容量也隨著發電規模的不斷擴大而提升。通過對并網光伏發電對繼電保護的影響、繼電保護的改善措施及安全自動裝置配置保護原則進行認真探討、分析并總結，得出只有采取有效措施提升光伏發電性能，則才能有效保證主電網的連續、安全、穩定運行，保障并網質量，有力推動電力事業發展。

參考文獻

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