光伏電源接入對配電網饋線繼電保護的影響作用

張慧華　王月強

（國網上海長興供電公司）

光伏電源接入對配電網饋線繼電保護的影響作用

張慧華王月強

（國網上海長興供電公司）

光伏電源是現代電源應用最廣泛的一種原始電源模式，在現代電氣化生產中，其發(fā)展也逐漸地代替了原有的電池模式。傳統(tǒng)電源模式被人們所熟知，也被廣泛應用于各行各業(yè)。但是伴隨著能源危機，結構再怎么優(yōu)化也難以全面應對能源越來越緊張的格局。而配電網饋線繼電保護裝置的使用，雖然在一定程度上緩解了這種資源緊張的格局，但也難以從根本上減緩此問題的產生。在能源開發(fā)中，PV電源的饋線介入，實現了軟件的自營性保護，并辨別線路中連接數據的真?zhèn)巍Ｔ陴伨€繼電保護問題的研究中，調控通過電容量的大小，可有效完成電位控制任務。

光伏電源；配電網；饋線繼電保護

0　引言

光伏電源介入配電網，如處理不當，可導致線路產生嚴重故障。而故障電流導致設備產生的嚴重問題，在處理過程中，需要根據故障的成因分析，并在時間的配比上進行維修。在實際的維修中通過調控容量容積來實現配比，并對故障線路進行切除。對光伏電源的容量配比管理，需從同步發(fā)電機的電流保護開始。在使用過程中，由于光伏電源不同于傳統(tǒng)電源，對于故障電流的光伏逆變，來實現電流持續(xù)時間的提高。通常狀況下，使用光伏電壓所產生的故障，主要集中在可逆變額定負載電流。在維修過程中，故障分析通過對逆變負荷轉換的事實監(jiān)控，進而實現自動換流，如此實現逆變故障電流的持續(xù)時間轉變，也有助于保護設備裝置。在應用過程中，通過單個光伏電源的接入配合，可實現對電線路開合位置的調控。這樣對電網保護系統(tǒng)實現其運作的安全合理實施，由于其受到了光照強度和溫度的影響，所以還需要對功率進行全面監(jiān)控，才能確保在跟蹤其功率的輸出的同時，完成輸出功率的調控，并跟蹤功率的輸送效益。根據電站的輸出要求進行單方調控，并依照輸出數據進行操作記錄。

1　配電網的模型設計

通過資料調查可以看出，在光伏電站饋線反饋的應用中，通過故障分析能夠實現反饋性的線路保護的設計。而靈敏性操作應依據自動裝置的分析結果進行對比，通過信息的建設來實現相鄰饋線的故障判定，并通過多網模式進行分配。結構如圖1所示，對于配網的正常并聯饋線出現故障時，應根據故障線路分析結果，進而修整。

圖1　配電網算例模型

為保證機電保護工作，需要充分了解母線工作中系統(tǒng)的結構以及功能參數，完成阻抗元件的維修。在中壓配電網絡的輸電網絡配合中，針對行距進行調控，考慮到運行方式的轉變，在容量上雖然沒有變化，但是在短路的容量上，確實有所變動，需要對并網光伏電站的接入點進行路障分析，并進行維修。在調控中通過光伏電站的接入，實現變電站的電壓轉變。在最大值和最小值的選擇方面，需依據抗阻使用規(guī)則。其中最大和最小運行值分別為Xmax=0.43Ω，Xmin=0.51Ω，線路單位的阻抗參數則以 z=0.27+ 0.35jΩ/km形式來實現其配網需求。在配網需求上，通過對每段線路阻抗的調控，實現中線路AG的多條運行調控，并完成光伏電站的容量數據的分析。其容量以1MW作為基準，在符合恒阻抗模型時，檢測其最大負荷值，如有不符，則應進行最大負荷值控制并對饋線的功率進行有效調控。其調控準則以 3MVA功率調控為準。

2　光伏電站對配電網路的保護

在對距離內光伏電站的影響研究中，故障光伏電站的電壓影響方面，其光伏電站的故障前后影響，主要通過取光的光照強度來實現調配，并通過故障電流的最大情況分析，完成電站內的光路控制。對于光伏的逆變型控制策略，維持故障前后的輸出功率，可主要通過功率變化以及光伏電站的相鄰饋線調整，完成短路故障的維護。并通過光伏電站的輸出功率的調整，實現公共接口接點的電流的波形故障分析，進而完成維修工作。而從圖 1中的狀況分析，對于輸出的電流方面，應當調控電流的上升額度，并確定其數值的范圍，如此可實現更大層次上的結構優(yōu)化。

通過仿真電路模擬，對光伏電站所下的結論是，通過故障分析實現電壓的調控，并將抗阻控制在總線路的50%以下。此時主要的光伏變電工作由逆變器來實現，通過故障分析，完成電站的故障電流信息監(jiān)管。經對配電網電流布置分析，配電網原有保護系統(tǒng)，應通過光伏電站接入點線路保障完成對整體保護網絡的結構控制。而對于不同接入點的故障，針對不同的接入情況進行容量調整，分析產生故障的位置，對系統(tǒng)所產生故障進行分析維修。

選取線路并進行段位上的分析。通過故障分析，可得出有效解決故障維護的方法，并根據故障電流出現的問題進行有效的延伸分析，通過可延伸分析，得出下段線路選擇性缺失信息，并進行維修。在保證了電站內電容流失得到修正后，及時地進行線路保護，并實現電站故障電流的內部調控。

在故障的發(fā)生后，保護光伏介入饋線，并于保護范圍內的BC線路上進行故障檢修。確保線路迅速恢復后，對電站接線母線的銜接進行調控，并增加容量上的擴增。而通過光伏電站的容量修正，并迅速完成電力的診斷，促進其保護故障電流的超額判定，對維護檢修均能夠有效的完善其線路調整。

在光伏電站的下游故障檢修中，其設計應針對電流的保護范圍來進行設計，根據不同線路的路況分析，完成故障區(qū)域的劃分，其具體分布如圖2所示。

圖2　光伏電站下游故障流過保護電路的故障電流線性分布

在電路的設置中，保護饋線電路，并進行迅速檢測，完成電流容量上的整合，調整好電流容量的特性，針對電流段落的保護數據，不同段位的電流數據見下表。

表 光伏電站的下游CD段故障電流分析

在故障分析中，對于下游故障的影響，應從不同的區(qū)位進行劃分，并分析導致電流故障的根源，針對不同位點，采取合理的檢測方式，并依據檢測手段進行多功能的檢測，其電流故障應根據多功能檢測結果來進行分析，并依據開關的段位進行檢測，其故障的分析效益，應以檢測過程的標準來進行段位電流的檢修。而對本段線路的檢修中，其段位檢修標準以圖3中所示結果為基準。

3　結束語

通過本次的試驗分析，光伏電站的故障產生，在于饋線繼電保護裝置的失控。為解決這一問題，應從段位的分屬上進行調控，并有效保護線路。在應用的范圍確定后，從線路的延伸進行檢測，確保線路中的電流流通速率，并進行線路故障分析，根據所檢測出的數據進行范圍定性。由于光伏電源的容量較小，在設置過程中，電容的配比就格外重要。需要光伏電站的配電網的輸出能夠符合企業(yè)需求，并注意觀察擊穿電路大小的上限，并依據容積范圍進行調控，電容的運行和系統(tǒng)的穩(wěn)定性密切相關，會直接影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而光伏電源由于其技術還在研發(fā)階段，在使用中，也應嚴格關注其運行的實際使用效果，并根據社會需求來確定發(fā)展的方向。而據現在的市場調研來看，光伏電站具有較好的應用前景。

圖3　光伏電站下游故障流過電流和電站初段故障電流解析

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（2015-08-13）