分布式发电系统继电保护技术探讨

分布式发电系统继电保护技术探讨

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1.江苏方天电力技术有限公司江苏南京2111022.江苏联能电力检测研究院有限公司江苏南京2100003.江苏方天电力技术有限公司江苏南京211102

摘要：电力是维持现代生产生活活动必不可少的能源。在现代供电网络中，分布式发电系统提高了供电的可靠性，发挥着重要的作用。分布式发电系统的稳定工作离不开可靠的保护技术的支持。现阶段，继电保护技术被广泛应用在分布式发电系统的保护工作中。在本文中，我们通过分析分布式发电系统的作用和问题，研究了继电保护技术在分布式发电系统保护中的作用，并探讨了继电保护技术的未来发展方向。这些研究对分布式发电系统的保护和继电保护技术的发展有重要的意义，有很好的现实价值。

关键词：分布式；发电系统；继电保护

引言

在现代生活中，人们的方方面面都离不开电力的支持。供电网络的稳定关系到生产生活活动能否顺利进行。随着供电网络的普及和超高压电力传输网络的应用，人们对新型发电和供电网络的需求越来越强烈。分布式发电系统凭借着自己诸多的优势，越来越受到人们的关注。

分布式发电系统工作组件多，工作稳定性要求也比较高。因此，现代的分布式发电系统都需要有比较稳定可靠的保护技术的支撑。继电保护技术工作稳定，安全性能好，因此被广泛应用到分布式发电系统的保护工作中。

本文拟通过分析分布式发电系统的作用和问题，研究探讨继电保护技术在分布式发电系统保护中的应用。

一、分布式发电系统保护技术

在现代供电、配电网络中，分布式发电系统扮演着重要的角色。现阶段，分布式发电系统已经得到了十分广泛的应用。而且凭借着自身的应用优势，分布式发电系统还将在生活中继续发挥作用。因此，展开分布式发电系统的相关研究很有必要。

1.1分布式发电系统的作用

分布式发电系统发展时间比较早，但是在新世纪以后才得到广泛的应用。在日常生活中，人们会在部分用户的现场或者相近的地方布设发电机组，提供给专用的电力用户。

分布式发电系统存在的意义是为了弥补大型电力网络工作稳定性缺失的问题。目前，世界上大部分国家的主力电力供应网络都是大范围、大机组、高电压模式的。这种供电网络可以以比较低的成本实现区域范围的电力供应。但是整体化的电力网络稳定可靠性比较差。电力网络内任何一个点发生意外，都有可能影响到整个电力网络的稳定运行。而紧随其后的检修成本和维护成本更是直接导致大范围电力网络的使用成本攀升。

为了避免上述影响，在对供电网络稳定性要求比较高的点采用分布式发电系统进行电力供应。在整体电网发生意外时，也不会对该点产生很大的影响。这样对于特定用户的电力质量和服务可靠性都有很大的提升。

1.2分布式发电系统的问题

通过分析分布式发电系统的作用，我们可以对其工作问题进行总结，如下：

（1）谐波问题

这是目前分布式发电系统广泛存在的问题。为了使分布式发电系统能够与整体供电网络融合为一体，人们一般采用了光伏逆变器进行并网处理。但这也带来了其它问题。如谐波、三项不平衡问题；电网电压容易出现波动以及一些安全隐患等；

表1某电站正常运行时并网点频率、电压不平衡、闪变、电压偏差

（2）无功和电压问题

这类问题主要是由于集中供电网和分布式发电系统供电方式的不同所导致的，具体问题则由光伏逆变器的位置和总容量等有关；

图1某光伏电站电压控制曲线

（3）孤岛问题

这是目前分布式发电系统存在的最严重的问题。这类问题产生的主要原因是当集中供电网在维修或者因为故障而停止使用时，分布式发电系统未能及时识别出停电状态，而未能实现工作模式的切换，继续处于集中供电网连接中。在这种情况下，不仅可能会对供电网络的工作人员造成人身伤害。在恢复供电时，也会对分布式发电系统产生致命的影响。

二、继电保护技术

继电保护可以将电力故障部分直接隔离，从而保护相关装置。因此，其在电力系统中已经得到了十分广泛的应用。分布式发电系统的孤岛问题存在的主要原因是无法实现及时地工作隔离。因此，将继电保护技术应用到分布式发电系统中收到了人们的广泛关注。

2.1继电保护技术分析

在现代电力系统中，通过安装继电保护装置，可以对电力系统中发生的故障或者异常情况进行检测。如果确认系统发生异常，继电保护装置就会发出预警。在必要的时候，继电保护装置会根据内部设定好的程序，直接将该工作系统从整体系统中隔离开来，从而实现保护该系统的目的。因其工作可靠，安全性能好，在现代的电力系统中应用十分广泛。

目前继电保护技术的应用主要包括三方面：

（1）保护电网内的安全设备。当电网内的电流等会对该设备造成损坏时，继电保护装置会及时将该设备从电网中隔断，从而实现保护的目的；

（2）监测电网的正常运行。如果电网内发生异常运行情况，继电保护装置就会发出预警，为人们提供早期的预防服务；

（3）提高电网的自动化运行程度。

2.2继电保护技术在分布式发电系统中的应用

目前，继电保护技术在分布式发电系统中主要应用在设备保护方面。在正常情况下，分布式发电系统与集中供电网络是并网运行的。一旦供电网络发生故障，分布式发电系统要脱离电力网络，独立运行为特定用户提供电力。这就要求分布式发电系统能够及时有效地对电力网络的运行状况进行监测，并在发现异常情况后能够及时脱离供电网络。而继电保护技术则能够为其提供很好的服务。

通过应用继电保护技术，分布式发电系统可以实时监控电力供应网络的运行现状，并对其工作状态数据进行采集与分析。在发现异常情况后，继电保护装置不仅可以及时向相关人员反馈信息，还可以控制分布式发电系统及时从发电网络中隔离开来，从而保护工作人员的安全，也可以避免孤岛问题对发电系统产生损坏。

2.3继电保护技术的未来发展

就目前而言，继电保护技术在应用上智能化程度还不够完善。因此，在未来的发展中，继电保护装置要积极利用信息化技术，对自身的智能化等进行改善提升，将自己更好地融入在整体的供电网络中。另外，引入信息化技术也可以提高继电保护装置对数据收集和分析的能力，也能够确保分布式发电系统能够更好地应对各类突发状况。

结束语

分布式发电系统对于现代供电网络的可靠性和经济性都有比较好的提升效果。为了进一步促进分布式发电系统的应用，本文通过分析分布式发电系统的工作特点，研究了继电保护技术在其中的应用。这些研究对继电保护技术的发展和分布式发电系统的应用有很好的帮助。

参考文献:

[1]袁超，吴刚，曾祥君等.分布式发电系统继电保护技术[J].电力系统保护与控制，2009.

[2]林霞，陆于平，吴新佳.分布式发电系统对继电保护灵敏度影响规律[J].电力自动化设备，2009.

[3]郭铭.含分布式发电系统的配电网保护研究[D].上海交通大学，2010.