分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响

分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响

张霄霄

（国网浙江长兴县供电公司313100）

摘要：本文以分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响探讨为出发点，首先分析了光伏发电所具有的优点，然后分析了分布式光伏电站并网电压等级选择以及接入方式，最后探讨分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响，供读者参考。

关键词：分布式光伏电站；继电保护

随着近些年来人类社会的不断发展，社会用电量逐步提高。工业用电和居民用电量越来越大，以往的供电方式已经不能够满足当今社会的用电需求。因此，新兴的发电方式正在逐步引起人们的重视。光伏发电就是其中一种新兴的发电方式，光伏发电利用太阳能转化成电能来进行供电，光伏发电的来源是太阳能，发电过程没有污染物产生，所以光伏发电受到了世界各国的广泛认可。但是，由于当今光伏发电的技术不够完善，光伏电站在并网工作的时候会对配电网的继电保护造成一定的影响，从而影响光伏发电的供电可靠性和设备工作的稳定性。因此，我们有必要进行关于光伏发电并网影响的研究。基于这种背景，本文以下内容将展开关于分布式光伏电站并网对配电网继电保护影响的研究。

一、光伏发电的优点

光伏发电的主要工作原理是光电效应，光电效应属于物理现象。光电效应是指当光照到金属表面的时候，会导致金属的电特性产生改变，从而产生电势差，这种由光能转化为电能的现象就称为光电效应。光伏发电正是利用光电效应使得光能不断的转化为电能，从而实现发电的功能。相比于传统的发电形式，光伏发电具有以下突出优点：一、太阳能在一定程度上可以说是不会枯竭的，所以，光伏发电具有一定的可持续性。二、光伏发电过程基本上不产生任何有害物质，而且发电过程的工作噪声极小。三、任何太阳能照射到的地方都可以采用光伏发电，因此，光伏发电受地域限制很小。四、光伏发电的设备简单，光伏发电不需要大型的配套设备，因此，光伏发电可以用于居民单户供电。五、光伏发电的发电效率高，可以充分满足发电需求。而且光伏发电的建设速度快，能够迅速投入使用。

二、分布式光伏电站并网电压等级选择以及接入方式探讨

2.1分布式光伏电站并网电压等级选择

分布式光伏电站的布置地点一般情况下都位于用户旁边，进而能够实现光伏发电的迅速就地利用。分布式光伏电站的并网电压在十千伏以下，而且容量低于六兆瓦。并网电压等级需要考虑到装机容量：当装机容量在八千瓦或者不足八千瓦时，可以选择二百二十伏的并网电压；当分布式光伏电站的装机容量在八千瓦到四百千瓦之间时，可以选择三百八十伏的并网电压；当分布式光伏电站的装机容量在四百千瓦到六千千瓦之间时，可以选择十千伏的并网电压。实际情况的并网电压应该考虑到实际条件进行合理选择，在满足并网需求的前提之下，应当尽量选择较低的并网电压。

2.2分布式光伏电站接入方式探讨

分布式光伏电站的接入方式主要有两种，分别为专线接入方式和T接方式，。专线接入方式和T接方式的区别主要在于有无专用开关，专线接入方式具有专用开关，而T接方式不具有专用开关。

三、分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响

光伏电站所产生的电能去向一般有两个，一个是直接供给居民用电，另一个是和配电网进行并网。供给居民用电的电压是光伏电站直接输送的四百伏低压电，供给配电网的电能需要升压到一万伏之后才能进行并网工作。如果接到配电网的电站数量不多，分布式光伏电站并网对配电网的影响极小，此时可以不考虑分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响。但是随着并网的光伏电站的数量不断增加时，分布式光伏电站并网对配电网的影响就越来越大，这个时候就不得不考虑分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响。传统的配电网不具有方向元件，当分布式光伏电站并网发生故障时，短路电流会发生变化，传统的配电网便不能实现对配电网的保护功能。分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响主要体现在以下几个方面。

3.1重合闸失灵

这种情况发生在光伏电站和并网系统之间的线路发生故障时。在这个时候，如果在重合闸时光伏发电系统还没有被切除，光伏发电系统就会继续向故障节点供电，增加故障节点的电流，从而导致电弧持续燃烧，重合闸会导致电弧燃烧加剧，从而使重合闸动作失灵，进而导致故障的危害性增加，产生巨大的经济损失。

3.2缩小保护范围

因为配电网在接入了光伏电站之后，配电网的结构模式发生了很大变化。当光伏电站向配电网开始供电时，随着光伏电站供电功率的提升，配电网的故障短路电流反而会变小，而用于电路保护的熔断器随着电流的升高灵敏度也升高，电流变小的话熔断时间就越长。所以，故障短路电流变小的直接后果就是保护范围变小，不能实现对线路的全方位保护功能。

3.3降低保护灵敏度

当光伏发电站并网到配电网之后，如果电路故障出现在上游，则会导致下游的保护电流变大，上游的保护电流变小，从而降低上游保护电路的灵敏度。如果配电网没有安装方向元件，当故障发生在上游时，下游的保护电流增大也有可能导致保护误动的情况发生。

四、分布式光伏电站并网保护策略

4.1加装安全自动装置

加装安全自动装置能够有效提升光伏电站供电的稳定性。考虑到光伏电站并网方式的多样性，在加装安全装置时应该根据实际并网方式选择合理的安全装置布置策略。安全装置能够在光伏电站出现问题时实现光伏电站的切除功能，但是不影响其他电站的正常工作，从而保证光伏发电的供电稳定性。

4.2采用局部式光纤差动保护

相比于传统的微机保护方式，光纤差动保护受并网的影响更小。笔者建议尽量选择光纤差动保护方式，从而能够尽可能的减小阳光照射条件对光伏电站工作的影响，也能够在最大程度上避免保护灵敏度变小的情况，从而确保配电网继电保护的工作稳定性。

五、结语

分布式光伏电站的应用范围越来越广，因此，分布式光伏电站并网技术也成为了研究热点。本文提出的分布式光伏电站并网对配电网继电保护的影响探讨，对分布式光伏电站并网技术的研究具有重要意义，供读者参考学习。

参考文献：

[1]许路广，王海波，战扬.分布式光伏系统接入配电网对继电保护动作行为影响分析[J].低碳世界，2017，（11）：89-90.[2017-08-25].

[2]王有庆，范义，蔚文鑫.光伏发电并网对配电网继电保护的影响及对策研究[J].科技创新与应用，2016，（04）：188.[2017-08-25].

[3]郑颖春.分布式光伏发电运行特性及其对配电网的影响[J/OL].电子技术与软件工程，2013，（23）：173-174.（2013-12-23）[2017-08-25].