光伏電站并網對電網繼電保護的影響與對策

鄭華英

摘要：分布式光伏電站接入到配電網之后，原配電網絡構成上會發生一定程度的變化，其結構會從原來的簡單結構轉變成多電源共用的復雜體系，其潮流和短路電流大小、流向還會具有多元化的特征。一旦并網之后的系統出現小規模的短路或其他故障，故障區域的短路電流變化就會變得與未接入光伏電站時大不一樣，進而導致配電網原來的繼電保護裝置無法及時發揮保護作用。基于此，文章主要分析了光伏電站并網對電網繼電保護的影響與對策。

關鍵詞：光伏電站并網;電網繼電保護;影響;對策

1光伏電站并網對電網繼電保護的影響

1.1對三段式電流保護的影響

（1）光伏電站并網會影響線路保護的敏感度。在光伏電站線路接入配電系統之后，如果原有線路的故障點在光伏電站接入點的下游線路中，那么流經該故障點的電流就會是由光伏站和配電系統共同提供，在發生電力事故時繼電保護裝置只能分辨出一種電流，從而導致保護設備的敏感度極大降低。（2）光伏電站并網之后會造成線路保護失去原有的準確性。如果原有的輸電線路沒有接入光伏電站，則在發生饋線故障時，流經故障點的電流只會是由原系統提供，繼電保護可以及時動作。而光伏電站接入后的電網，在發生饋線故障時短路電流會得到瞬間增加，不但會造成輸電線路的損毀，還會造成繼電保護設備的擊穿，從而引發輸電線路故障擴大。（3）光伏電站并網會造成臨近的線路發生假故障保護動作。因為接入光伏電站線路之后，如果出現線路故障，那么線路故障點處的電阻就會增大，就會導致本該流經該線路的電流轉向別的線路中，進而造成臨近線路的繼電保護裝置會出現假故障保護動作。

1.2對自動重合閘的影響

現階段，我國的輸配電線路多為單側電源結構，線路短路故障時通過自動重合閘可以及時切除故障點，而不會對整個配電網系統造成影響。在將光伏電站線路接入原輸電線路之后，一旦配電系統出現某些故障之后，重合閘就會將該輸電線路從配電系統中切除出去，進而導致光伏電站會將電流源源不斷地輸送到故障區域，導致自動重合閘不成功。

1.3對熔斷器保護的影響

熔斷器是電力系統中最為常見的一種保護裝置，其主要功能是監視流經其所在線路電流的大小，當電流超過熔斷器本身所能夠承受的電流之后，熔斷器內部的熔件就會自動熔斷，進而形成該條線路的斷路，保護配電系統安全。通常情況下，熔斷器的主要安裝區域在配電變壓器電壓較高的一側，或者輸電線路的各級電路的分支處。如果輸電線路的末端發生電路故障時，熔斷器就可以在第一時間熔斷，實現其對電力線路的保護作用。但是如果在光伏電站并網之后沒有對線路中熔斷器配置進行適當的調整，就會造成整條輸電線路電流紊亂，造成輸電線路終端電器的損毀。

2光伏電站并網對電網繼電保護影響的對策

2.1電壓等級的控制

（1）光伏發電較為分散且距當地居民生活區域較近的，技術人員應當了解其發電電壓是否小于10kV，同時還要結合當地居民用電水平來判斷應當選擇何種電壓等級進行電壓濾波，進而實現準確判斷并網后對電網繼電保護裝置的影響。（2）在進行光伏并網工作之前，技術人員應當對發電站的電壓等級進行優化設計，在發電功率不超過8kW的電站接入配電網時，應考慮按照10kV安全設計規定進行設計，進而實現提高繼電保護設備的保護效果。發電功率處于8—400kW的，技術人員也應選擇相對更高一級的設計標準進行必要的電壓調節。

2.2選擇合適的電網接入方式

（1）專線接入方式。在進行光伏電站并網組網時，使用專線接入能夠有效地提高電網接入的有效性和安全性。同時，采用分布式整合方法以提高整個光電之間的連續性，方便電力工作人員在光伏電站并網的過程中能夠對變電站、開關柜等設備進行有效調節。并且，在光伏電站接入到配電網的過程中，要對整條線路的母線和接地線等安全保護裝置進行結構優化設計，充分結合電網能力判斷出母線和接地線的位置，進而更好地將母線和接地線的功能發揮出來。另外，光伏電站并網還要充分考慮對周邊環境的影響，要充分結合并網區域的氣候環境、地質情況以及周邊野生動物數量等，避免光伏電站并網之后配電網會受到自然環境的影響而發生設備故障。此外，還要對整個配電網進行智能化改造工作，在合適的地方安裝智能化檢測設備，在檢測電路自身穩定運行的同時，對周邊環境監控，進而實現技術人員對電網實時監控的目的。（2）末端接入方式。在并網條件允許的情況下，技術人員在設計光伏電站并網時應當首先考慮末端并網的方案，因為，末端接入能夠有效降低并網之后發生故障的概率。在選擇末端接入方案時，應全面考慮原配電網的各項指標，做好并網之后的故障規避工作。另外，技術人員還要對已經完成并網工作的配電網進行實時故障檢測，一方面可以實現在配電網出現故障時能夠第一時間進行故障搶修，避免造成大范圍停電事故;另一方面對配電網進行監控可以及時收集故障發生前、中、后期的各項數據，從而為技術人員提供故障檢測分析基礎。此外，技術人員還可以對故障數據進行計算和分析，制定出預防此類故障的規避方案，降低供電企業可能的經濟損失。（3）間歇性切斷方式。光伏電站并網變壓器可以是面向大電流或者綜合型電流等變壓器，但是在并網的過程中應當時刻注意并網方面存在的較大差異。同時，在對光伏電站并網進行保護設計的過程中，還要考慮到光伏電站線路對變壓器中性點間隙的影響，特別是在配電網電壓持續升高的情況下，變壓器的部分絕緣體可能會受到傷害。因此，技術人員應當制定出一個警戒值，在配電網的電壓增大到警戒值時就會自主切斷電源的供電，實現對整個光伏電站并網裝置的保護。

3結語

光伏電站并網會對電網繼電保護產生較大的影響，在光伏并網的發展過程中，電力技術人員要對并網問題進行不斷的分析與研究，探究出科學有效的并網措施，進而提高光伏并網之后配電網的運行可靠性與安全性。

參考文獻

[1]王亮明，苗權.光伏發電與并網技術分析[J].現代工業經濟和信息化，2020，10（11）：41-42.

[2]朱文杰.分布式光伏發電系統的并網技術應用[J].集成電路應用，2020，37（09）：76-77.