分布式电源对配电网继电保护的影响分析杜江龙

分布式电源对配电网继电保护的影响分析杜江龙

杜江龙

（国网天津市电力公司武清供电分公司天津市301700）

摘要：随着经济的发展，人们对能源的需求越来越大，能源危机成为每个国家在发展中面临的重大问题。分布式发电是一种新型的发电技术，可以实现能源的可持续发展和保护环境的目的。本文就此分析研究了分布式电源对配电网继电保护的影响以及应用分布式发电的有效对策，希望能给相关人士提供一定的帮助。

关键词：分布式电源；配电网继电保护；影响；对策

1分布式电源的概述

分布式发电简称DG，把成千上万瓦的大功率进行分散化，分布在用户周围，形成单一却又受控制的发电单位。分布式发电有风力发电、小型燃气轮机和生物质能发电等。分布式电源能有效提高能源使用率，降低损耗。按能源类型分类，分布式电源可分为：化石能源分布式电源，主要有燃料电池及复式发动机等；可再生能源分布式电源，主要有太阳能发电机、水力发电机和风力发电机等；电能储存分布式电源等。分布式电源的接入，在配置负荷区、提高电网运行稳定性方面有着重要的作用，但同时也使得电力系统网络更加复杂，给配电网的继电保护系统带来了一定的影响。

2分布式发电技术的特点和优势

电力的生产和使用在同一地点或者限制在局部区域，能够实现经济、高效、可靠地发电是分布式发电的主要特点。分布式发电可以延缓由于负荷的增长而需要增建或扩容的电力系统的设施，减少或者避免在输配电网上的投资；可以为用户之间提供部分负荷，特别是在峰荷时期可以降低用户需要支付的总电费，并且可以为用户提供紧急或者后备电源以提高配电网供电的可靠性和安全稳定性。总之，分布式发电可以有效配置在负荷区，增加配电网的稳定性、改善配电网电压和负荷功率因数、延缓系统的更新速度、增加电网可靠性和经济性。宏观上来说，采用分布式发电供电技术有助于充分利用各地丰富的清洁和可再生能源，对我国实施可持续发展的战略具有重大的现实意义。

3分布式电源对配电网继电保护的影响

3.1继电保护的拒动、误动

正常来说电力系统中的潮流是单向的，也就是说，如果系统发生故障的话，那么故障电流是从配电网的系统电源侧流向配电网线路的故障发生点，在这种情况下对故障电流存在影响的主要是线路的阻抗。如果将分布式电源接入电力系统之后的话，在电力系统发生故障时，就会引入一些额外的线路故障电流源，这样电路上就会存在着双向的故障电流，在使用分布式电源向着线路的故障点处注入短路电流的话，那么主馈线上的继电保护装置所检测到的线路故障电流值也会随之减少，而在这种情况下对配电网的继电保护装置的动作灵敏度会造成严重的影响，使之出现拒动、误动的现象，不能有效的对配电网起到保护的效果。

3.2电力系统潮流的非单向性

对于传统的配电网继电系统来说，它是由一个比较简单的单电源网络构成的。在发电过程中，电流的方向是由电力系统侧流向负荷侧的。但是，在发电过程中，如果要将分布式发电的电源连接到配电网继电系统中，就会将原来单一的电源网络变成一个由多电源构成的发电网络。利用这种系统发电时，一旦供需不平衡，就会出现反向潮流的情况。在这种情况下，如果一味地利用传统的电网继电保护，不仅不能起到保护作用，还会对继电保护造成不利的影响。要想电力系统能够正常供电，结合可再生能源的特点，对地域性和气候性提出了更高的要求，所以，人们很难预测其中可能发生的问题，导致系统的潮流出现反向的情况。

3.3对电网运行的安全造成影响

传统的配电网系统时一种辐射状的单电源供电系统，如果电网系统中出现故障电流或单向潮流的话，原有的继电保护装置将会及时、快速、有效的清除电流故障，对电网运行的安全性有着极大的保障，然而，在接入分布式电源之后，电力系统中的电路结构会发生形式上的变化，也会对原有的继电保护系统的安全性造成一定的影响。另外，引入分布式电源的话，对电力系统也会造成一定的安全影响，例如，对设备造成的损坏，分布式电源会导致大量的故障电流出现，一旦超出了电网设备额定短路电流值的话，那么，就会造成电力设备出现安全问题。

4配电网中应用分布式发电的有效对策

4.1加装故障限流器

为了将分布式发电更好地应用到配电网继电保护中，应该尽快加装故障限流器，避免相关事故再次发生。例如，可以在配电网线路上加装合适的故障限流器，利用它来减小配电网电路中的故障电流，避免电路中出现电流或者潮流等情况。但是，在选择故障限流器时，要根据配电网的实际运行情况选择超导型的故障限流器。

4.2加装方向性元件以及断路器

如果线路上接入分布式电源的话，在发生故障的情况下，潮流方向会产生反向，对配电网继电保护装置的功能产生一定的影响。对此，可以采用方向性元件，在线路接入分布式电源位置的上游两侧实施安装，同时，在保护的对侧也可以加装断路器，这样对故障电路会进行更好地控制，而且，会根据实际的故障情况进行重合闸的操作，提高配电线路继电保护设备动作的灵敏度。可以对配电线路段两端注入功率的方向进行判别，如果是一正一负的话，那么说明本线路区域存在故障。另外，对于分布式电源下游的配网线路来说，可以将分布式电源转换成为线路的辅助增电源，并对每段线路的保护进行整定，将原有的三段式配网线路电流保护保留，这样能够有效地规避分布式电源对配电网继电保护带来的影响。

4.3加装其他的保护措施

为了保证配电网继电发电过程的安全性和稳定性，必须要在配电网继电装置中加装一些其他的保护装置。在配电网中加装其他保护装置，不仅可以避免分布式电源对电网造成的影响，还可以提高配电网继电保护的安全性和可靠性。例如，可以在配电网继电线路上加装一些电气量，以此作为度量单位的主要保护，避免发电过程中出现不必要的麻烦影响分布式发电的正常运行和发电效率。

5结语

分布式电源作为新兴的发电技术，能解决传统的配电网电力故障问题，具有相当的作用。但在配电网中接入大量的分布式电源时，会影响到配电网的稳定性和安全性，所以此技术还应不断改善。分布式发电作为搞笑的发电技术，具有广泛的应用市场，对配电网的继电保护有深远意义，所以进一步完善分布式电源接入技术，能够完善配电网的继电保护，保证供电质量，为人类活动带来便捷，很好地推动社会的发展。

参考文献

[1]分布式发电对配电网继电保护的影响[J].李丹.通讯世界.2016(09)

[2]分布式电源接入配电网的基本原则[J].吴鸣，于辉，熊雄.供用电.2017(12)

[3]分布式电源对配电网的影响及优化配置模型[J].黄升.大电机技术.2016(06)