分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)影響的分析

摘 ?要 ?隨著環(huán)境污染的加劇，我國加大了對(duì)可再生能源的研究與利用工作，因而，分布式電源以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用起來，取得了非常好的實(shí)際效果。分布式電源的應(yīng)用，會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的一些相應(yīng)變化，其中，最終要的變化就是可能使配電網(wǎng)繼電保護(hù)失效、反應(yīng)錯(cuò)誤和配合保護(hù)不匹配等。而且，由于分布式電源和原有的電源形式不同，導(dǎo)致配電網(wǎng)繼電保護(hù)的故障水平也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，使配電網(wǎng)繼電保護(hù)不能正確反應(yīng)，這會(huì)給電路的保護(hù)帶來非常大的問題和安全隱患。本文通過相關(guān)資料的收集，對(duì)分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，希望對(duì)相關(guān)電力工作者帶來一些啟發(fā)。

關(guān)鍵詞 ?分布式電源;配電網(wǎng);繼電保護(hù);影響分析

中圖分類號(hào)：TM77 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1671-7597（2014）22-0051-02

1 ?分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

和傳統(tǒng)的發(fā)電方式相比，分布式電源對(duì)于配電網(wǎng)的控制方式、并網(wǎng)方式的要求是不同的，因而，隨著分布式電源總體容量的增加，會(huì)對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)帶來一些影響。分布式電源的發(fā)電形式不同，帶來的影響也不完全相同：

1）分布式電源為燃?xì)廨啓C(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)作為分布式電源的一種，在實(shí)際應(yīng)用中還是較為廣泛的。燃?xì)廨啓C(jī)接入配電網(wǎng)中的方式一般為同步發(fā)電機(jī)方式，而同步發(fā)電機(jī)配備有勵(lì)磁系統(tǒng)，一旦發(fā)生電路故障，造成電路無法正常工作時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)可以在故障發(fā)生之后為故障發(fā)生點(diǎn)提供一定的短路電流。短路電流的多少，和故障發(fā)生時(shí)的電壓、同步發(fā)電機(jī)的電抗和勵(lì)磁性質(zhì)有關(guān)。

2）分布式電源為異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電在分布式電源發(fā)電中的應(yīng)用也非常廣泛。分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入配電網(wǎng)時(shí)，由于其接入配電網(wǎng)的方式為異步發(fā)電機(jī)方式，而異步發(fā)電機(jī)沒有勵(lì)磁系統(tǒng)，所以一旦配電網(wǎng)發(fā)生故障，異步發(fā)電機(jī)提供的短路電流會(huì)逐漸遞減直至完全可以忽略。這期間耗時(shí)大約為十個(gè)周期。異步發(fā)電機(jī)提供短路電流是通過殘余電壓提供的動(dòng)力，所以和傳統(tǒng)的短路保護(hù)相比，會(huì)縮小短路保護(hù)的程度。另外，異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入配電網(wǎng)后，發(fā)生電路故障時(shí)短路電流衰減程度和故障種類、故障發(fā)生點(diǎn)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)容量等有關(guān)。異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量和短路電流成正比，故障發(fā)生點(diǎn)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的距離越大，故障電流的衰減速率就越快。

3）分布式電源為光伏電源或燃料電池。光伏電源和燃料電池接入配電網(wǎng)的方式和燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)不同，應(yīng)用的是逆變器的方式，應(yīng)用電子裝置。光伏電源和燃料電池的逆變器原理基本相同。和同步發(fā)電機(jī)和異步發(fā)電機(jī)相比，逆變器在配電網(wǎng)系統(tǒng)故障時(shí)，故障電流更加小，因而表示起來也相對(duì)簡(jiǎn)單，用最大電流和電流存在時(shí)間即可表示。光伏電源由于逆變器的特點(diǎn)，在發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，會(huì)形成三相效力相同的電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)致負(fù)序等效電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生。這時(shí)可應(yīng)用三相逆變電源序網(wǎng)模型進(jìn)行故障分析工作。在相同容量的燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏電源發(fā)電機(jī)三者中，故障時(shí)故障電流最大的是燃?xì)廨啓C(jī)。

2 ?分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的模型剖析

三段式電流保護(hù)方式具有對(duì)電路的保護(hù)模式簡(jiǎn)單、可靠性高、反應(yīng)迅速等特點(diǎn)，在配電網(wǎng)繼電保護(hù)中得到了廣泛的認(rèn)可。三段式電流保護(hù)由電路速斷保護(hù)、定時(shí)限電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)組成，在多數(shù)情況下都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速、準(zhǔn)確反應(yīng)。但其也有自身的缺點(diǎn)，即在很大程度上受到配電網(wǎng)接線方式和配電系統(tǒng)工作方式影響。如下圖所示。

如圖，S為配電網(wǎng)系統(tǒng)，DG為分布式電源，R1、R2、R3、R4為繼電保護(hù)裝置，Z為配電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗。分布式電源接入配電網(wǎng)后，配電網(wǎng)系統(tǒng)的潮流分布將會(huì)產(chǎn)生變化，從而導(dǎo)致故障電流的相應(yīng)變化，包括大小、方向等。配電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式電源之間的部分為雙電源，而其他部分為單一電源，由圖觀察可以知道，當(dāng)系統(tǒng)的短路位點(diǎn)發(fā)生變化時(shí)，分布式電源對(duì)各個(gè)繼電保護(hù)裝置的影響也不同。

當(dāng)K2位點(diǎn)出現(xiàn)短路時(shí)，R3和R4是沒有短路電流通過的，因而保護(hù)反應(yīng)和分布式電源的接入無關(guān)。經(jīng)過R2的短路電流來自配電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式電源，繼電保護(hù)裝置能正確反應(yīng)，切斷故障線路。這個(gè)時(shí)候，R1也有短路電流通過，但是電流強(qiáng)度比分布式電源接入前要小，而且分布式電源的容量越大，R1的短路電流越小，分析可以知道，R1的靈敏性受到分布式電源并入的影響有所降低。

當(dāng)K1位點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，R3和R4同樣沒有短路電流通過，因而R3和R4沒有受到分布式電源接入的影響。同樣的，R1的靈敏性相應(yīng)減少，甚至完全失去靈敏性，通過R1的短路電流在分布式電源接入后變小。因此，為了保證系統(tǒng)的正常工作，在一些情況下需要合理對(duì)接入配電網(wǎng)的分布式電源的容量進(jìn)行控制，防止由于分布式電源容量過大導(dǎo)致R1的拒動(dòng)情況發(fā)生。

當(dāng)饋線1的K3位點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，故障電流無法到達(dá)R2，因而R2的行為不會(huì)受到干擾。此時(shí)，通過R3的短路電流來源是配電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式電源，繼電保護(hù)裝置完全可以正確反應(yīng)、切斷故障。在K3位點(diǎn)短路時(shí)，R1有分布式電源提供的短路電流的通過，如果分布式電源容量超過一定大小，會(huì)導(dǎo)致R1切斷線路的錯(cuò)誤反應(yīng)，此時(shí)，分布式電源應(yīng)當(dāng)與配電網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)解除并入關(guān)系。

當(dāng)饋線1的K4位點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，R2同樣感受不到故障的存在，其正常動(dòng)作不會(huì)受到干擾，R4中通過的短路電流來源是配電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式電源，繼電保護(hù)裝置完全可以正確反應(yīng)、控制故障。當(dāng)K4位點(diǎn)短路時(shí)，R1中會(huì)有相應(yīng)的短路電流的通過，而且分布式電源容量足夠大時(shí)，R1會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤反應(yīng)，對(duì)R1所在線路進(jìn)行錯(cuò)誤切斷，這個(gè)時(shí)候分布式電源需要和配電網(wǎng)接觸并入關(guān)系。

3 ?總結(jié)

分布式電源在我國的廣泛應(yīng)用，對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)工作帶來的影響應(yīng)當(dāng)正確分析。分布式電源的接入對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)造成的變化主要有：分布式電源的容量不同，對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)帶來的相應(yīng)變化不同;分布式電源的類型不同，對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)帶來的相應(yīng)變化不同;分布式電源的容量越大，對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響越大，很可能由于電流的增加導(dǎo)致故障電路之外的其他電路的錯(cuò)誤反應(yīng);分布式電源在繼電保護(hù)裝置的不同側(cè)，故障保護(hù)范圍的大小變化不同，分布式電源接入位置處于繼電保護(hù)裝置上游，使故障保護(hù)范圍增大，反之減小。根據(jù)分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析，有助于制定合理的應(yīng)對(duì)方法提升其與配電網(wǎng)的適應(yīng)能力。

參考文獻(xiàn)

[1]郭路宣.含分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護(hù)研究[D].華南理工大學(xué)，2013.

[2]衛(wèi)波.分布式電源接入對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響及對(duì)策的研究[D].華北電力大學(xué)，2013.

[3]劉佳.含分布式電源的配電網(wǎng)保護(hù)技術(shù)研究[D].華北水利水電大學(xué)，2013.

作者簡(jiǎn)介

季克朗（1965-），工程師，國網(wǎng)浙江蒼南縣供電有限責(zé)任公司。endprint

摘 ?要 ?隨著環(huán)境污染的加劇，我國加大了對(duì)可再生能源的研究與利用工作，因而，分布式電源以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用起來，取得了非常好的實(shí)際效果。分布式電源的應(yīng)用，會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的一些相應(yīng)變化，其中，最終要的變化就是可能使配電網(wǎng)繼電保護(hù)失效、反應(yīng)錯(cuò)誤和配合保護(hù)不匹配等。而且，由于分布式電源和原有的電源形式不同，導(dǎo)致配電網(wǎng)繼電保護(hù)的故障水平也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，使配電網(wǎng)繼電保護(hù)不能正確反應(yīng)，這會(huì)給電路的保護(hù)帶來非常大的問題和安全隱患。本文通過相關(guān)資料的收集，對(duì)分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，希望對(duì)相關(guān)電力工作者帶來一些啟發(fā)。

關(guān)鍵詞 ?分布式電源;配電網(wǎng);繼電保護(hù);影響分析

中圖分類號(hào)：TM77 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1671-7597（2014）22-0051-02

1 ?分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

和傳統(tǒng)的發(fā)電方式相比，分布式電源對(duì)于配電網(wǎng)的控制方式、并網(wǎng)方式的要求是不同的，因而，隨著分布式電源總體容量的增加，會(huì)對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)帶來一些影響。分布式電源的發(fā)電形式不同，帶來的影響也不完全相同：

1）分布式電源為燃?xì)廨啓C(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)作為分布式電源的一種，在實(shí)際應(yīng)用中還是較為廣泛的。燃?xì)廨啓C(jī)接入配電網(wǎng)中的方式一般為同步發(fā)電機(jī)方式，而同步發(fā)電機(jī)配備有勵(lì)磁系統(tǒng)，一旦發(fā)生電路故障，造成電路無法正常工作時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)可以在故障發(fā)生之后為故障發(fā)生點(diǎn)提供一定的短路電流。短路電流的多少，和故障發(fā)生時(shí)的電壓、同步發(fā)電機(jī)的電抗和勵(lì)磁性質(zhì)有關(guān)。

2）分布式電源為異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電在分布式電源發(fā)電中的應(yīng)用也非常廣泛。分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入配電網(wǎng)時(shí)，由于其接入配電網(wǎng)的方式為異步發(fā)電機(jī)方式，而異步發(fā)電機(jī)沒有勵(lì)磁系統(tǒng)，所以一旦配電網(wǎng)發(fā)生故障，異步發(fā)電機(jī)提供的短路電流會(huì)逐漸遞減直至完全可以忽略。這期間耗時(shí)大約為十個(gè)周期。異步發(fā)電機(jī)提供短路電流是通過殘余電壓提供的動(dòng)力，所以和傳統(tǒng)的短路保護(hù)相比，會(huì)縮小短路保護(hù)的程度。另外，異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入配電網(wǎng)后，發(fā)生電路故障時(shí)短路電流衰減程度和故障種類、故障發(fā)生點(diǎn)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)容量等有關(guān)。異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量和短路電流成正比，故障發(fā)生點(diǎn)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的距離越大，故障電流的衰減速率就越快。

3）分布式電源為光伏電源或燃料電池。光伏電源和燃料電池接入配電網(wǎng)的方式和燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)不同，應(yīng)用的是逆變器的方式，應(yīng)用電子裝置。光伏電源和燃料電池的逆變器原理基本相同。和同步發(fā)電機(jī)和異步發(fā)電機(jī)相比，逆變器在配電網(wǎng)系統(tǒng)故障時(shí)，故障電流更加小，因而表示起來也相對(duì)簡(jiǎn)單，用最大電流和電流存在時(shí)間即可表示。光伏電源由于逆變器的特點(diǎn)，在發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，會(huì)形成三相效力相同的電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)致負(fù)序等效電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生。這時(shí)可應(yīng)用三相逆變電源序網(wǎng)模型進(jìn)行故障分析工作。在相同容量的燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏電源發(fā)電機(jī)三者中，故障時(shí)故障電流最大的是燃?xì)廨啓C(jī)。

2 ?分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的模型剖析

三段式電流保護(hù)方式具有對(duì)電路的保護(hù)模式簡(jiǎn)單、可靠性高、反應(yīng)迅速等特點(diǎn)，在配電網(wǎng)繼電保護(hù)中得到了廣泛的認(rèn)可。三段式電流保護(hù)由電路速斷保護(hù)、定時(shí)限電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)組成，在多數(shù)情況下都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速、準(zhǔn)確反應(yīng)。但其也有自身的缺點(diǎn)，即在很大程度上受到配電網(wǎng)接線方式和配電系統(tǒng)工作方式影響。如下圖所示。

如圖，S為配電網(wǎng)系統(tǒng)，DG為分布式電源，R1、R2、R3、R4為繼電保護(hù)裝置，Z為配電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗。分布式電源接入配電網(wǎng)后，配電網(wǎng)系統(tǒng)的潮流分布將會(huì)產(chǎn)生變化，從而導(dǎo)致故障電流的相應(yīng)變化，包括大小、方向等。配電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式電源之間的部分為雙電源，而其他部分為單一電源，由圖觀察可以知道，當(dāng)系統(tǒng)的短路位點(diǎn)發(fā)生變化時(shí)，分布式電源對(duì)各個(gè)繼電保護(hù)裝置的影響也不同。

當(dāng)K2位點(diǎn)出現(xiàn)短路時(shí)，R3和R4是沒有短路電流通過的，因而保護(hù)反應(yīng)和分布式電源的接入無關(guān)。經(jīng)過R2的短路電流來自配電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式電源，繼電保護(hù)裝置能正確反應(yīng)，切斷故障線路。這個(gè)時(shí)候，R1也有短路電流通過，但是電流強(qiáng)度比分布式電源接入前要小，而且分布式電源的容量越大，R1的短路電流越小，分析可以知道，R1的靈敏性受到分布式電源并入的影響有所降低。

當(dāng)K1位點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，R3和R4同樣沒有短路電流通過，因而R3和R4沒有受到分布式電源接入的影響。同樣的，R1的靈敏性相應(yīng)減少，甚至完全失去靈敏性，通過R1的短路電流在分布式電源接入后變小。因此，為了保證系統(tǒng)的正常工作，在一些情況下需要合理對(duì)接入配電網(wǎng)的分布式電源的容量進(jìn)行控制，防止由于分布式電源容量過大導(dǎo)致R1的拒動(dòng)情況發(fā)生。

當(dāng)饋線1的K3位點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，故障電流無法到達(dá)R2，因而R2的行為不會(huì)受到干擾。此時(shí)，通過R3的短路電流來源是配電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式電源，繼電保護(hù)裝置完全可以正確反應(yīng)、切斷故障。在K3位點(diǎn)短路時(shí)，R1有分布式電源提供的短路電流的通過，如果分布式電源容量超過一定大小，會(huì)導(dǎo)致R1切斷線路的錯(cuò)誤反應(yīng)，此時(shí)，分布式電源應(yīng)當(dāng)與配電網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)解除并入關(guān)系。

當(dāng)饋線1的K4位點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，R2同樣感受不到故障的存在，其正常動(dòng)作不會(huì)受到干擾，R4中通過的短路電流來源是配電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式電源，繼電保護(hù)裝置完全可以正確反應(yīng)、控制故障。當(dāng)K4位點(diǎn)短路時(shí)，R1中會(huì)有相應(yīng)的短路電流的通過，而且分布式電源容量足夠大時(shí)，R1會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤反應(yīng)，對(duì)R1所在線路進(jìn)行錯(cuò)誤切斷，這個(gè)時(shí)候分布式電源需要和配電網(wǎng)接觸并入關(guān)系。

3 ?總結(jié)

分布式電源在我國的廣泛應(yīng)用，對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)工作帶來的影響應(yīng)當(dāng)正確分析。分布式電源的接入對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)造成的變化主要有：分布式電源的容量不同，對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)帶來的相應(yīng)變化不同;分布式電源的類型不同，對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)帶來的相應(yīng)變化不同;分布式電源的容量越大，對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響越大，很可能由于電流的增加導(dǎo)致故障電路之外的其他電路的錯(cuò)誤反應(yīng);分布式電源在繼電保護(hù)裝置的不同側(cè)，故障保護(hù)范圍的大小變化不同，分布式電源接入位置處于繼電保護(hù)裝置上游，使故障保護(hù)范圍增大，反之減小。根據(jù)分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析，有助于制定合理的應(yīng)對(duì)方法提升其與配電網(wǎng)的適應(yīng)能力。

參考文獻(xiàn)

[1]郭路宣.含分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護(hù)研究[D].華南理工大學(xué)，2013.

[2]衛(wèi)波.分布式電源接入對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響及對(duì)策的研究[D].華北電力大學(xué)，2013.

[3]劉佳.含分布式電源的配電網(wǎng)保護(hù)技術(shù)研究[D].華北水利水電大學(xué)，2013.

作者簡(jiǎn)介

季克朗（1965-），工程師，國網(wǎng)浙江蒼南縣供電有限責(zé)任公司。endprint

摘 ?要 ?隨著環(huán)境污染的加劇，我國加大了對(duì)可再生能源的研究與利用工作，因而，分布式電源以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用起來，取得了非常好的實(shí)際效果。分布式電源的應(yīng)用，會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的一些相應(yīng)變化，其中，最終要的變化就是可能使配電網(wǎng)繼電保護(hù)失效、反應(yīng)錯(cuò)誤和配合保護(hù)不匹配等。而且，由于分布式電源和原有的電源形式不同，導(dǎo)致配電網(wǎng)繼電保護(hù)的故障水平也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，使配電網(wǎng)繼電保護(hù)不能正確反應(yīng)，這會(huì)給電路的保護(hù)帶來非常大的問題和安全隱患。本文通過相關(guān)資料的收集，對(duì)分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，希望對(duì)相關(guān)電力工作者帶來一些啟發(fā)。

關(guān)鍵詞 ?分布式電源;配電網(wǎng);繼電保護(hù);影響分析

中圖分類號(hào)：TM77 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1671-7597（2014）22-0051-02

1 ?分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

和傳統(tǒng)的發(fā)電方式相比，分布式電源對(duì)于配電網(wǎng)的控制方式、并網(wǎng)方式的要求是不同的，因而，隨著分布式電源總體容量的增加，會(huì)對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)帶來一些影響。分布式電源的發(fā)電形式不同，帶來的影響也不完全相同：

1）分布式電源為燃?xì)廨啓C(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)作為分布式電源的一種，在實(shí)際應(yīng)用中還是較為廣泛的。燃?xì)廨啓C(jī)接入配電網(wǎng)中的方式一般為同步發(fā)電機(jī)方式，而同步發(fā)電機(jī)配備有勵(lì)磁系統(tǒng)，一旦發(fā)生電路故障，造成電路無法正常工作時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)可以在故障發(fā)生之后為故障發(fā)生點(diǎn)提供一定的短路電流。短路電流的多少，和故障發(fā)生時(shí)的電壓、同步發(fā)電機(jī)的電抗和勵(lì)磁性質(zhì)有關(guān)。

2）分布式電源為異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電在分布式電源發(fā)電中的應(yīng)用也非常廣泛。分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入配電網(wǎng)時(shí)，由于其接入配電網(wǎng)的方式為異步發(fā)電機(jī)方式，而異步發(fā)電機(jī)沒有勵(lì)磁系統(tǒng)，所以一旦配電網(wǎng)發(fā)生故障，異步發(fā)電機(jī)提供的短路電流會(huì)逐漸遞減直至完全可以忽略。這期間耗時(shí)大約為十個(gè)周期。異步發(fā)電機(jī)提供短路電流是通過殘余電壓提供的動(dòng)力，所以和傳統(tǒng)的短路保護(hù)相比，會(huì)縮小短路保護(hù)的程度。另外，異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入配電網(wǎng)后，發(fā)生電路故障時(shí)短路電流衰減程度和故障種類、故障發(fā)生點(diǎn)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)容量等有關(guān)。異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量和短路電流成正比，故障發(fā)生點(diǎn)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的距離越大，故障電流的衰減速率就越快。

3）分布式電源為光伏電源或燃料電池。光伏電源和燃料電池接入配電網(wǎng)的方式和燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)不同，應(yīng)用的是逆變器的方式，應(yīng)用電子裝置。光伏電源和燃料電池的逆變器原理基本相同。和同步發(fā)電機(jī)和異步發(fā)電機(jī)相比，逆變器在配電網(wǎng)系統(tǒng)故障時(shí)，故障電流更加小，因而表示起來也相對(duì)簡(jiǎn)單，用最大電流和電流存在時(shí)間即可表示。光伏電源由于逆變器的特點(diǎn)，在發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，會(huì)形成三相效力相同的電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)致負(fù)序等效電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生。這時(shí)可應(yīng)用三相逆變電源序網(wǎng)模型進(jìn)行故障分析工作。在相同容量的燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏電源發(fā)電機(jī)三者中，故障時(shí)故障電流最大的是燃?xì)廨啓C(jī)。

2 ?分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的模型剖析

三段式電流保護(hù)方式具有對(duì)電路的保護(hù)模式簡(jiǎn)單、可靠性高、反應(yīng)迅速等特點(diǎn)，在配電網(wǎng)繼電保護(hù)中得到了廣泛的認(rèn)可。三段式電流保護(hù)由電路速斷保護(hù)、定時(shí)限電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)組成，在多數(shù)情況下都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速、準(zhǔn)確反應(yīng)。但其也有自身的缺點(diǎn)，即在很大程度上受到配電網(wǎng)接線方式和配電系統(tǒng)工作方式影響。如下圖所示。

如圖，S為配電網(wǎng)系統(tǒng)，DG為分布式電源，R1、R2、R3、R4為繼電保護(hù)裝置，Z為配電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗。分布式電源接入配電網(wǎng)后，配電網(wǎng)系統(tǒng)的潮流分布將會(huì)產(chǎn)生變化，從而導(dǎo)致故障電流的相應(yīng)變化，包括大小、方向等。配電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式電源之間的部分為雙電源，而其他部分為單一電源，由圖觀察可以知道，當(dāng)系統(tǒng)的短路位點(diǎn)發(fā)生變化時(shí)，分布式電源對(duì)各個(gè)繼電保護(hù)裝置的影響也不同。

當(dāng)K2位點(diǎn)出現(xiàn)短路時(shí)，R3和R4是沒有短路電流通過的，因而保護(hù)反應(yīng)和分布式電源的接入無關(guān)。經(jīng)過R2的短路電流來自配電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式電源，繼電保護(hù)裝置能正確反應(yīng)，切斷故障線路。這個(gè)時(shí)候，R1也有短路電流通過，但是電流強(qiáng)度比分布式電源接入前要小，而且分布式電源的容量越大，R1的短路電流越小，分析可以知道，R1的靈敏性受到分布式電源并入的影響有所降低。

當(dāng)K1位點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，R3和R4同樣沒有短路電流通過，因而R3和R4沒有受到分布式電源接入的影響。同樣的，R1的靈敏性相應(yīng)減少，甚至完全失去靈敏性，通過R1的短路電流在分布式電源接入后變小。因此，為了保證系統(tǒng)的正常工作，在一些情況下需要合理對(duì)接入配電網(wǎng)的分布式電源的容量進(jìn)行控制，防止由于分布式電源容量過大導(dǎo)致R1的拒動(dòng)情況發(fā)生。

當(dāng)饋線1的K3位點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，故障電流無法到達(dá)R2，因而R2的行為不會(huì)受到干擾。此時(shí)，通過R3的短路電流來源是配電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式電源，繼電保護(hù)裝置完全可以正確反應(yīng)、切斷故障。在K3位點(diǎn)短路時(shí)，R1有分布式電源提供的短路電流的通過，如果分布式電源容量超過一定大小，會(huì)導(dǎo)致R1切斷線路的錯(cuò)誤反應(yīng)，此時(shí)，分布式電源應(yīng)當(dāng)與配電網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)解除并入關(guān)系。

當(dāng)饋線1的K4位點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，R2同樣感受不到故障的存在，其正常動(dòng)作不會(huì)受到干擾，R4中通過的短路電流來源是配電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式電源，繼電保護(hù)裝置完全可以正確反應(yīng)、控制故障。當(dāng)K4位點(diǎn)短路時(shí)，R1中會(huì)有相應(yīng)的短路電流的通過，而且分布式電源容量足夠大時(shí)，R1會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤反應(yīng)，對(duì)R1所在線路進(jìn)行錯(cuò)誤切斷，這個(gè)時(shí)候分布式電源需要和配電網(wǎng)接觸并入關(guān)系。

3 ?總結(jié)

分布式電源在我國的廣泛應(yīng)用，對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)工作帶來的影響應(yīng)當(dāng)正確分析。分布式電源的接入對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)造成的變化主要有：分布式電源的容量不同，對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)帶來的相應(yīng)變化不同;分布式電源的類型不同，對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)帶來的相應(yīng)變化不同;分布式電源的容量越大，對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響越大，很可能由于電流的增加導(dǎo)致故障電路之外的其他電路的錯(cuò)誤反應(yīng);分布式電源在繼電保護(hù)裝置的不同側(cè)，故障保護(hù)范圍的大小變化不同，分布式電源接入位置處于繼電保護(hù)裝置上游，使故障保護(hù)范圍增大，反之減小。根據(jù)分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析，有助于制定合理的應(yīng)對(duì)方法提升其與配電網(wǎng)的適應(yīng)能力。

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作者簡(jiǎn)介

季克朗（1965-），工程師，國網(wǎng)浙江蒼南縣供電有限責(zé)任公司。endprint