分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

馮轉(zhuǎn)玲

[摘要]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與文化的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的質(zhì)量有了很高的要求，其可靠性與安全性正變得越來(lái)越重要。與傳統(tǒng)供電系統(tǒng)相比，分布式發(fā)電系統(tǒng)的低能耗、安全性高、操作靈活等優(yōu)點(diǎn)受到人們的青睞，本文就分布式發(fā)電（Distributed Generation簡(jiǎn)稱GD）對(duì)我國(guó)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響以及相關(guān)保護(hù)措施進(jìn)行探索。

[關(guān)鍵詞]分布式發(fā)電；影響；配電網(wǎng)保護(hù)

文章編號(hào)：2095-4085（2016）05-0047-02

分布式發(fā)電系統(tǒng)的使用是從西方國(guó)家開(kāi)始的，分布式發(fā)電通常是指發(fā)電功率在幾千瓦至數(shù)百兆瓦（也有的建議限制在30～50兆瓦以下）的小型模塊化、分散式，布置在用戶附近的高效、可靠的發(fā)電單元。由于其較傳統(tǒng)的大功率發(fā)電系統(tǒng)相比更具優(yōu)越性，GD技術(shù)正在得到越來(lái)越多國(guó)家地區(qū)的關(guān)注和青睞。由于分布式發(fā)電技術(shù)與基礎(chǔ)電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)之間產(chǎn)生的問(wèn)題，GD技術(shù)目前只能在一些特定的場(chǎng)合與情況下進(jìn)行使用，比如向出現(xiàn)災(zāi)害的地區(qū)進(jìn)行持續(xù)供電、對(duì)人數(shù)稀少的農(nóng)村，環(huán)境要求苛刻的地區(qū)進(jìn)行供電。

1.分布式發(fā)電對(duì)我國(guó)電力發(fā)展影響

分布式發(fā)電的原理是在用電現(xiàn)場(chǎng)再配置較小的發(fā)電機(jī)組，滿足某些特殊場(chǎng)合的使用。按照使用技術(shù)的不同又可以分為不同的類型，由于其低能耗、低污染、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，分布式發(fā)電技術(shù)在電力系統(tǒng)中逐步得到更多的應(yīng)用。

由于分布式發(fā)電需要配置發(fā)電機(jī)組，所以分布式發(fā)電具有更好的靈活性，但同時(shí)分布式發(fā)電也更加繁瑣，而且會(huì)對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)產(chǎn)生重要的影響。分布式發(fā)電對(duì)電網(wǎng)機(jī)電保護(hù)產(chǎn)生影響的因素有很多，分布式電路接入后的多輻型網(wǎng)絡(luò)、產(chǎn)生故障后的問(wèn)題線路分析都增大了電網(wǎng)繼電保護(hù)的負(fù)擔(dān)。

目前分布式發(fā)電技術(shù)只在一些特定場(chǎng)合使用，如居民較少的農(nóng)村、移動(dòng)分散式發(fā)電車、意外災(zāi)害發(fā)生時(shí)的繼續(xù)供電等下圖為常見(jiàn)的分布式發(fā)電系統(tǒng)示意圖。

2.分布式發(fā)電技術(shù)產(chǎn)生的問(wèn)題及措施

2.1

并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線裝置保護(hù)方式的改進(jìn)

分布式電源接入配電網(wǎng)的方式一般來(lái)說(shuō)是指在變電站的35kV或者10kV母線上接入，傳統(tǒng)的線路配置保護(hù)模式已經(jīng)不能滿足其基本的保護(hù)要求，在配電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中，為了提高零序電流保護(hù)的靈敏度，在其中性點(diǎn)不運(yùn)行零序電流的保護(hù)，從母線上接入分布式電源之后，在其最大工作方式下，零序網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化，從而系統(tǒng)保護(hù)的靈敏度也會(huì)降低。一般這種情況的處理方式為：就電網(wǎng)保護(hù)方式改為允許式方向縱聯(lián)保護(hù)作為線路主保護(hù)，原有的三段式、四段式零序保護(hù)則作為后續(xù)保護(hù)。這種措施極大的增大了并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線路自動(dòng)裝置的容錯(cuò)率，也從技術(shù)層面上保證了配電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)的安全性。

2.2分布式并網(wǎng)線上進(jìn)行電抗器串聯(lián)

為了限制GD技術(shù)產(chǎn)生的短路電流，一種方法是在電路之間串聯(lián)電抗器。假設(shè)有系統(tǒng)電源A以及分布式電源B，在兩者之間的任意一點(diǎn)上發(fā)生電路故障時(shí)，由于A是系統(tǒng)電源，在故障點(diǎn)到A點(diǎn)之間都會(huì)存在荷載電流，而B(niǎo)（GD）此時(shí)也作為一個(gè)小型的電源，故障點(diǎn)的分析和處理問(wèn)題都不容易解決。為了保護(hù)分布式電網(wǎng)的質(zhì)量以及安全性，在串聯(lián)電抗器的電網(wǎng)中，電網(wǎng)在正常工作時(shí)，因?yàn)槠浜奢d電流比較小，電抗器的電壓始終被限制在一個(gè)相對(duì)較安全的范圍內(nèi)，所以電網(wǎng)的電壓質(zhì)量不會(huì)得到損害。而當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電抗器會(huì)將短路電流限制在安全的范圍內(nèi)。分布式電網(wǎng)的電抗器串聯(lián)在一定程度上可以增強(qiáng)配電網(wǎng)繼電的保護(hù)，是在解決配電網(wǎng)繼電的問(wèn)題中常見(jiàn)的手段。

2.3在分布式電源接入側(cè)加裝弱饋邏輯

在配電網(wǎng)的繼電保護(hù)過(guò)程中，在接入分布式電源的其中一側(cè)，由于分布式電源造成的短路電流比較小，可能造成引起保護(hù)原件的信息得不到反饋或者信息反饋幅度過(guò)小的情況進(jìn)而影響電網(wǎng)繼電的保護(hù)。在分布式電源側(cè)加裝的弱饋邏輯等于一個(gè)信號(hào)放大器，它能在接收到若短路電流的信息后將它反饋成為更強(qiáng)烈的信號(hào)。加裝的弱饋邏輯作為一個(gè)信息的中轉(zhuǎn)站，在截取了原本信息的基礎(chǔ)上再進(jìn)行反饋，但另一方面就表示，原本可能引起保護(hù)原件啟動(dòng)的微弱短路電流無(wú)法直接到達(dá)最后的信息接收處。在加裝弱饋邏輯之后，如果加裝測(cè)的故障檢測(cè)元件進(jìn)行工作，這說(shuō)明此處網(wǎng)路系統(tǒng)存在故障；反之則說(shuō)明此處不存在故障，如果收到非加裝側(cè)的允許信號(hào)，則說(shuō)明非加裝側(cè)背側(cè)亦未發(fā)生故障。此種方案的缺點(diǎn)是弱饋系統(tǒng)的加裝雖然解決了配電網(wǎng)繼電保護(hù)的部分問(wèn)題，但太具局限性，只能用以分析局部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的故障問(wèn)題，不能解決電網(wǎng)系統(tǒng)整體存在較大的問(wèn)題時(shí)的檢測(cè)；當(dāng)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題的系統(tǒng)得到確定時(shí)，弱反饋邏輯的加裝又因其簡(jiǎn)便性與精確性成為最好的問(wèn)題解決方案。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，分布式發(fā)電（GD）作為我國(guó)一項(xiàng)新興的電力發(fā)電技術(shù)，其低耗性、環(huán)保性所等優(yōu)點(diǎn)對(duì)我國(guó)電力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展造成了深刻的影響，但隨之暴露出來(lái)的問(wèn)題也逐漸受到更多人的關(guān)注。筆者就自己的所知對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)的論述，希望分布式發(fā)電技術(shù)（GD）更多的優(yōu)點(diǎn)能被發(fā)掘，與之相關(guān)的問(wèn)題能得到切實(shí)解決。