分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)影響的研究

(國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司黃石供電公司 湖北 黃石 435100)

引言

在社會(huì)發(fā)展的過程中，隨著科技的飛速發(fā)展，分布式電源發(fā)展越來(lái)越迅猛，各大電網(wǎng)系統(tǒng)裝機(jī)容量不斷突破極限，分布式電源的增長(zhǎng)，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)是個(gè)好的層面，但是從長(zhǎng)久角度去看，大量的分布式電源如果不進(jìn)行相應(yīng)的管控，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)也是個(gè)很大的壓力，因此，如何能夠在電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中，在分布式電源的基礎(chǔ)上做到繼電保護(hù)，是需要探討的課題。

一、分布式電源系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

在現(xiàn)在科技的發(fā)展進(jìn)程中，隨著各個(gè)行業(yè)內(nèi)部科技水平的不斷提升，行業(yè)內(nèi)部的科技水平也在不斷的提高，分布式發(fā)電技術(shù)的廣泛應(yīng)用，成為當(dāng)下的主流形式，分布式電源能夠有效地減少在傳統(tǒng)發(fā)電過程中造成的浪費(fèi)，因此被應(yīng)用廣泛，是新時(shí)期下電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要發(fā)展層面。

二、分布式電源下配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用

(一)配電自動(dòng)化系統(tǒng)。對(duì)于配電系統(tǒng)中的自動(dòng)化系統(tǒng)，主要分為兩個(gè)層面，第一個(gè)層面就是主站和通信接口，第二個(gè)層面就是管理系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)。對(duì)于這兩個(gè)層面來(lái)說(shuō)主要是通過主機(jī)通訊來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行。同時(shí)，智能電網(wǎng)就可以對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，通過智能電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)起一定的監(jiān)控作用。

(二)IDS系統(tǒng)。在配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用中，IDS系統(tǒng)是最為完善的一個(gè)系統(tǒng)，它被廣泛應(yīng)用在城市配電和城市電網(wǎng)系統(tǒng)中。通過對(duì)每個(gè)子站和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和檢測(cè)，在物理連接中采用光纖技術(shù)，通過用戶界面，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的管理和查詢，在智能電網(wǎng)中通過系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)管理，是智能化管理的重要層面。

(三)發(fā)展趨勢(shì)。在電力行業(yè)的發(fā)展過程中，隨著智能化的不斷提升，智能電網(wǎng)覆蓋的范圍越來(lái)越大，在當(dāng)前的社會(huì)形勢(shì)下，科技的發(fā)展，智能產(chǎn)品的應(yīng)用，讓電力智能化發(fā)展成為電力行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，是電力智能化的具體實(shí)現(xiàn)。在當(dāng)下，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行過程還存在著一些問題，要通過系統(tǒng)的不斷升級(jí)和改良以實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化系統(tǒng)能夠在電力智能電網(wǎng)中高效運(yùn)用。

(四)人員方面。在智能電網(wǎng)的發(fā)展過程中，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用占主要層面，我國(guó)電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)和發(fā)展的過程中，越來(lái)越注重智能化和自動(dòng)化的發(fā)展。在進(jìn)入第三次科技革命以后，科技發(fā)展迅猛，對(duì)電力行業(yè)來(lái)說(shuō)，也迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，智能電網(wǎng)的應(yīng)用發(fā)展在一定程度上是對(duì)電力事業(yè)的一個(gè)變革性發(fā)展，配電自動(dòng)化是電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中智能化的重要一步。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)的管理和操作中，要實(shí)現(xiàn)科學(xué)和專業(yè)管理，首先，要對(duì)相關(guān)的工作人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，也就是說(shuō)，對(duì)智能自動(dòng)化系統(tǒng)的操作流程進(jìn)行培訓(xùn)其次，要對(duì)智能化系統(tǒng)出現(xiàn)問題的可能做出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，這個(gè)層面的實(shí)現(xiàn)可以通過安裝系統(tǒng)和設(shè)計(jì)人員以及系統(tǒng)升級(jí)人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和監(jiān)督來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以，要保證工作人員的專業(yè)性，保證工作人員的工作態(tài)度，對(duì)于電力行業(yè)，要求工作人員具有社會(huì)責(zé)任感，把人民群眾的安全放在第一位。

三、分布式電源并網(wǎng)對(duì)電能質(zhì)量影響

(一)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)電壓影響。對(duì)于傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，引起電能在傳導(dǎo)過程中的波動(dòng)主要是由于兩個(gè)層面的原因，第一個(gè)層面就是負(fù)荷感性和榮性分量，在這個(gè)層面上，電壓會(huì)因?yàn)樨?fù)荷的原因?qū)е虏▌?dòng)，而導(dǎo)致波動(dòng)的過程主要是以下幾點(diǎn)：當(dāng)分布式電源被接入電力系統(tǒng)中的時(shí)候，配電網(wǎng)絡(luò)中負(fù)荷就會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生變化，DG就會(huì)相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，從而有效減少波動(dòng)。還有一點(diǎn)就是分布式電源并網(wǎng)采取的是獨(dú)立于配電系統(tǒng)的方式，通過無(wú)功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償來(lái)調(diào)節(jié)電壓波動(dòng)量。

(二)電網(wǎng)諧波問題。對(duì)于電網(wǎng)諧波，就是通過變流器等裝置來(lái)解決諧波問題。所謂諧波問題，就是說(shuō)發(fā)電設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的諧波，這種諧波會(huì)通過污染10kv電網(wǎng)來(lái)對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)產(chǎn)生安全威脅。

四、分布式電源接入對(duì)線路保護(hù)影響對(duì)策

(一)分布式電源運(yùn)檢管理系統(tǒng)建立。在現(xiàn)階段和以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，導(dǎo)致線路故障大致有三大類的原因，第一個(gè)原因就是設(shè)備本身的原因，第二個(gè)為自然原因，第三個(gè)就是人為因素。對(duì)于設(shè)備原因來(lái)說(shuō)，由于在設(shè)備安裝進(jìn)行的過程中沒有操作規(guī)范所導(dǎo)致的可能質(zhì)量存在一些問題，相關(guān)設(shè)備之間的吻合性不是那么高，一些設(shè)備中的細(xì)小電器元件質(zhì)量出現(xiàn)問題時(shí)，最開始階段會(huì)使得送電效率變低，之后慢慢使設(shè)備運(yùn)行溫度過高從而導(dǎo)致設(shè)備燒毀。對(duì)于自然原因來(lái)說(shuō)主要就是一些自然災(zāi)害。一些配電線路處在人煙稀少的地方，山高林密，由于地形的原因每個(gè)塔架之間可能會(huì)有很長(zhǎng)一段距離，就容易發(fā)生線路的彎曲和垂落，在線路遇到樹枝等物體時(shí)，很容易發(fā)生短路現(xiàn)象，再者，由于山間氣溫差異較大，風(fēng)力不穩(wěn)定，導(dǎo)致的線路可能接地故障，從而造成短路。第三個(gè)原因就是比較常見的一個(gè)原因，主要體現(xiàn)在配電線路的運(yùn)檢工作上，這也是文章著重研究的部分。運(yùn)檢工作就是說(shuō)，從電線的走向，電力設(shè)備的裝配以及線路維護(hù)和線路檢修，都應(yīng)該是這個(gè)工作的所負(fù)責(zé)的內(nèi)容。對(duì)于配電線路的運(yùn)檢來(lái)說(shuō)，最為首要也是最為基礎(chǔ)的工作就是有一個(gè)專門的運(yùn)檢系統(tǒng)，就是說(shuō)，在現(xiàn)代科技的基礎(chǔ)上，將運(yùn)檢工作融入大數(shù)據(jù)和整個(gè)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和隨時(shí)監(jiān)察。這是一個(gè)一體化的管理系統(tǒng)，將電線的走向，電力設(shè)備的裝配以及線路維護(hù)和線路檢修形成一套完整的運(yùn)行機(jī)制，每個(gè)部分都有人員監(jiān)督配合再進(jìn)行檢查，這樣就可以做到最大程度上減少遺漏，同時(shí)，還可以根據(jù)以往運(yùn)檢中電路出現(xiàn)的問題進(jìn)行總結(jié)，出具評(píng)測(cè)報(bào)告，以便電力工程師能夠更好地完善配電線路，保證配電線路的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

(二)設(shè)立檔案信息庫(kù)。在現(xiàn)代科技的發(fā)展中，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為各行各業(yè)發(fā)展的重要指標(biāo)和發(fā)展規(guī)劃的重要參考值，對(duì)于電力行業(yè)來(lái)說(shuō)也是一樣，配電線路的數(shù)據(jù)就是整個(gè)電力系統(tǒng)的晴雨表，通過整個(gè)運(yùn)檢管理系統(tǒng)定期的數(shù)據(jù)反饋，就可以得知在配電線路中哪個(gè)層面的因素是影響配電線路輸電效率的最大影響層面，從而就可以在下一個(gè)階段做出相應(yīng)的改變策略。就比如說(shuō)，對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的配電線路的運(yùn)檢結(jié)果，顯然奔波千里去親自檢查耗費(fèi)的成本高，時(shí)間又是極大的浪費(fèi)，所以，這就需要大數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行科學(xué)分析和預(yù)測(cè)，從而得出一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果，這點(diǎn)是非常重要的一個(gè)層面。

(三)智能化的管理平臺(tái)。一個(gè)智能化的管理平臺(tái)，是科學(xué)運(yùn)檢管理系統(tǒng)和云數(shù)據(jù)的應(yīng)用的基礎(chǔ)平臺(tái)，在這個(gè)過程中，通過有效和科學(xué)的管理，將每個(gè)部分的工作做到最為合理和有效的分配，通過各種傳輸方式和方法將各個(gè)地方的數(shù)據(jù)即時(shí)匯總到總的基礎(chǔ)平臺(tái)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)配電線路成為一個(gè)數(shù)據(jù)互通的整體，最大程度上實(shí)現(xiàn)智能化管理，提升配電線路運(yùn)行的效率，減少人力資源的動(dòng)用，減少在運(yùn)作過程中運(yùn)行的成本。

五、結(jié)束語(yǔ)

所以，對(duì)分布式電源對(duì)配電保護(hù)和控制等方面來(lái)說(shuō)，主要還是對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，此外，還需要仔細(xì)考慮DG的接入點(diǎn)。