新能源并網對配電繼電保護的影響

孟超

摘要：當前，人們對于新能源相關方面的問題有了越來越多的關注，并且隨著環境問題的日益凸顯，人們在生產和生活中也更加注重開采和利用新能源，在新能源的應用過程中，分布式光伏電源是新能源的典型代表，通過相關的實踐和應用，這種能源已經具備一定程度的應用基礎。然而，分布式發電系統對于傳統的配電網系統有著很大程度的影響，在具體的應用環節，極有可能會對其網損以及繼電保護系統等相關方面有重大影響。針對這樣的情況，筆者在闡述分布式光伏發電模式的基礎上，有針對性的著重分析和探究新能源并網對配電繼電保護的影響，并提出相對應的應對策略，希望為相關人士提供建設性參考。

關鍵詞：新能源? ?繼電保護

一、新能源并網發電的概述

新能源并網是一個比較敏感的問題，同時，它也是在具體的實踐過程中針對電力系統進行設計的過程中所遇到的普遍性問題，小到一個單體工程的接入系統，大到一個區域的新能源的電網消納，都涉及新能源并網的相關內容，并且新能源并網發電對電網也有很大程度的影響。新能源所涉及的類型包括很多內容，例如，風電、光伏和分布式電源等，特別是分布式電源中的小型光伏等。在本文中所著重談及的分布式光伏發電主要是指將光伏列陣上產生的直流電通過逆變器轉換成與電網中交流電，并實現二者的同頻同相，在這樣的情況下，最終接入到配電網絡中。與傳統能源進行有針對性的對比，分布式光伏發電有著很多方面的優勢，然而，在應用的過程中，受到環境因素的影響也特別大，例如：光照強弱的不穩定會在很大程度上嚴重影響接入電網的電壓質量。當前，光伏發電的過程中采取兩種形式，分別是：通過中高線路接入電網和通過低壓線路接入電網。當前，在廣大的農村地區通常情況下會應用到低壓線路接入電網。光伏發電并網系統所涉及的組成要素主要包括光伏陣列、逆變器、控制系統等。

二、分布式光伏發電對配電網的影響以及對策

分布式光伏發電在很多應用場景中呈現出十分良好的應用效果，并在發展的過程中，進一步使自身的系統更有效的融入到當前現有的配電系統中，然而，這一定也會在很大程度上對于配電系統的結構和運行有很大程度的影響。

（一）對網損的影響和對策

分布式光伏發電在接入配電網中時，將會在很大程度上改變整個配電網中的負荷，具體情況包括三方面內容：第一，可能出現該節點處的輸出量小于整個配電網中的所有的負荷節點的負荷量;第二，可能會出現該節點的負荷量超過配電網中某一節點的負荷量，但與整個配電網的總負荷量進行有針對性的對比，卻明顯小很多;第三，可能出現該節點的負荷量大于配電網中某一節點的負荷量，與整個配電網的總負荷量進行有針對性的對比，也要遠遠超過。這三方面內容對于電路損耗都有著不同程度的影響，其中第一種情況會在很大程度上嚴重降低電路中所有的損耗，而第二種對于線路中某一部分的損耗會造成比較明顯的增加，第三種可能在很大程度上嚴重增加整個配電網線路的損耗。因此針對這樣的情況，在有效配置分布式發電系統設置中電源的位置的過程中，要確保其科學性和合理性，這樣才能夠更有效的減少配電網系統的損耗。

（二）對線路上潮流的影響和對策

光伏發電在很大程度上受到自然環境的直接影響，有著十分典型的不穩定性，在實際運行過程中有可能出現三種線路交叉負荷情況，這樣的情況可以在很大程度上改變整個配電網中的潮流。對于這樣的情況，必須要有效改變潮流的算法，以此應對潮流變化的影響。如果不改變潮流算法，可以有針對性的結合具體情況控制好線路中的負荷，維持線路中的潮流。當前在具體的實踐環節，往往運用一種接入柴油發電機對光伏發電系統輸出變化實施補償，但這種方法的效果有限，不能真正意義上有效解決由此導致的通信延遲問題。

（三）對電壓的影響和對策

當分布式光伏發電接入到配電網中，在很大程度上受到太陽光能的影響，無法真正意義上和當地的負荷進行協調運行，而且不能有效控制好這種不協調。針對這樣的情況，就需要從根本上有效改變傳統的電壓控制方式，可以結合具體情況在分布式光伏發電總容量比較大時適當調節電壓調節器，通過這樣的方法使母線的電壓得以降低。

（四）對系統保護的影響和對策

在傳統輻射狀的配電網中潮流通常是單向流動的，并且大部分故障都是在瞬間出現，因此傳統的配電網保護設計在變電站安裝反向過流繼電器，主路上安裝自動重合閘，支路上設置熔斷器。然而，在引入分布式光伏發電后，配電網有了重大轉變，成為一個多電源的系統，針對這樣的情況，就需要相應的保護設備有十分典型的方向性，而傳統的熔斷器和自動重和裝置不具備方向性。對于這樣的情況，就需要在故障出現時跳開所有的分布式光伏電源，再延用傳統的保護系統。然而，隨著分布式光伏發電的普遍應用，這種方法不具備可操作性。針對這樣的問題，當前并沒有特別良好的解決辦法，在實踐的過程中可以嘗試應用系統分區的方法，有效通過斷路器連接好各個區域，出現故障時有配電站處的繼電器做出相對應的感應，通過斷路器有效隔離故障區，通過這樣的方法能夠確保非故障區安全平穩的運行。

三、結語

綜上所述，有針對性的對于新能源并網對配電繼電保護的影響進行簡要的分析和論述，是十分必要的，針對相關方面的影響因素著重探究并提出相對應的應對策略，可以從根本上確保分布式光伏發電有更好的效果并呈現出更優良的應用效率。同時也要著重注意到新能源并網對配電網的網損、潮流、電壓、系統保護等造成的深遠影響，為了從根本上有效確保分布式發電系統接入傳統配電網后安全平穩的運行，還需要進一步探索和實踐。

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（作者單位：內蒙古電力（集團）有限責任公司 包頭供電局）