DG并网对配网继电保护影响与对策

DG并网对配网继电保护影响与对策

范春英

（国网山西省电力公司大同供电公司山西大同037008）

摘要：随着经济的不读那发展，社会在不断的进步，分布式能源亦简称DG，DG并网作为新型的配电网新构造，除了极大地提升能源利用率外，还造成电网继电保护等配套的一系列问题。过去沿用的传统配网是以单电源为主线路单向潮流的辐射型网络，反之分布式电源并网导致配网系统潮流反向，多少会对配电网系统造成影响，其主要表现为：电网规划和负荷检测的问题，电力市场的经济问题及其控制保护的问题，电能质量问题等。本课题就中压配电网继电保护模型的基础上，利用DG并网对配电网的继电保护影响下进行研究和分析，得出相应的解决措施。譬如引进故障限流仪器用以减少因DG并网所致的继电保护影响。同时布设分布式电源侧设计用以解决故障点的电弧重燃、非同期重合闸，迎合重合闸的基本要求。

关键词：分布式电源；继电保护；影响；对策

引言

在我国电力系统的发展中，分布式电源的广泛的发展以及应用是面临着传统的化石能源的枯竭而兴起的一项新型的电力电源技术，其发展完全符合当今社会可持续发展战略的提出，也是当今科学技术进一步发展、高新技术进一步应用的产物。传统电力企业的发展一般遵循经由发电厂进行发电，输电网送电的发展模式，然后经过这两部分的过程之后就会通过各种相关的设备把电力输送到用户，然而当分布式电源正式接入配电网后，那么这一传统的发电-用电的模式就会发生改变，其优点就是会使整个的发电-送电-用电的过程中更加贴近用户。但是，其加入也在一定程度上造成了配电系统的复杂化，使电网在运行以及调度过程中增加一定的难度。所以本文建立仿真模型对其进行分析，分析相关的影响。

1分布式电源

电源有很多种类型，不同的类型具有不同的特点，具体选择何种带能源还要根据实际的情况进行甄别，进而选择适合的电源，保证供电的质量。而分布式电源就是众多电源类型中的一种，具有很多的特点，能够满足用户的特定需求，同时还能具有环保等优势，是能够支持现存配电网的经济运行的发电系统。目前来看，分布式带能源的应用也比较广泛，人们能够应用这种发电系统满足人们用电的需求，进而有助于进一步提升生活以及工作用电的质量，这具有重要的作用和意义。一般而言，主要由三部分组成微电网，即DG、储能单元以及用电负荷。而电压则是以10KV等级接入配电网。而DG的类型、容量以及并网位置等都是影响配电网运行的重要因素。

2分布式电源对继电保护带来的影响

2.1给电流保护带来的影响

将分布式电流接入到配电网之后，供电系统传统单电源供电方式转变为多种电源共同供电。若在母线的尾部产生一定的问题，就会导致原有的配电网以及分布式电源都会出现短路状况。然而此刻，为了确保配电网的安全，继电保护装置会自动切断故障处的电源。但在原有的配电网中会聚集大量的短路电流，这时容易进入电网，损毁设备，时系统的电压降低，电机低电压时发生跳闸现象，引发停电，并且也会对其余运行装置的正常使用带来不同程度的影响，增加问题带来的损失。若在母线的中部出现一些故障，那么分布式电源以及原配电网都不会出现显著特征，但和原配电网的电源相比，分布式电源的电压相对较小，一旦处于长期供电状态，就会造成整个线路的电压急剧下降，从而使配电网供电系统出现部分崩塌状况，更有甚者会使整个配电网彻底丧失供电能力。

2.2DG并网对重合闸的影响

通常而言，在中压的配网系统中继电保护装置中的重合闸采用的是“前加速”模式进行动作保护，上述模式的优势是：能够瞬时完成故障的切除，从而极大的提高重合闸的成功概率，同时其劣势在于：上述的模式会导致断路器的动作次数较为频繁，这样一来会给电网系统带来二次伤害，同时不能够进行瞬时的故障切除。在全新的DG并网系统运行的过程中，其继电保护装置中的重合闸依然采用的是“前加速”模式进行保护动作，但是此时如果在重合闸进行瞬时动作的时候，DG没有被及时地快速切除就会被出现两种紧急情况：（1）电网故障部位电弧重新然受；（2）电网故障点出现非同期重合闸。对与上述情况中的前者是由于电网出现故障之后，电网的大电源退出后，DG电源的存在拖延了故障部位的切除时间，如果此时重合闸进行动作，就会造成故障部位的电流值进行突变，从而发生第一种紧急情况。

2.3对配电网保护的影响

当配电网接入分布式电源后，配网结构将会发生变化，其次配电电流发生变化。当发生故障时，配电网中发生变化的有：短路电流大小；短路电流流向；短路电流分布。本文用双馈线配网进行以下三种情况分析，如图1所示。

图1DG配电网图

（1）故障点在分布式电源下端电路中有DG1时，f2发生故障时，此时DG1中已有电流，通过断路器F2的短路电流值很大，比不含DG1时的电路中短路电流值大，很容易到达F2保护灵敏度，F2极易动作，所以这样的情况下发生故障时，断路器F2就会起副作用。DG1起到一种分流作用，断路器F1将无法断开保护电路，后段灵敏度减小，当短路电流小时断路器F2保护不起任何作用。（2）故障点在分布式电源上端电路中有DG3时，f2发生故障时，将会有一个反向电流通过断路器F3，因为配网中没有电流导向元件，这种反向电流会引起F3误动作。（3）故障点在相邻馈线当AD段拥有很多分布式电源，f4发生故障，通过断路器F5短路电流值很大，比不含分布式电源时的电路中短路电流值大，很容易到达F5保护灵敏度，F5极易动作。将会有个反向电流通过断路器F1，因为配网中没有电流导向元件，这种反向电流会引起F1误动作。

3分布式电源接入对继电保护影响的防范合理措施

（1）以分布式电源为界，对下游电路来说，可以将方向性元件配置在其两侧，将断路器陪吃在保护对侧。如果某部分线路的功率注入相反方向，就可以判定此处发生故障。对下游线路来说，可以将其作为辅助电源，在每段线路中重新设置三段式电流保护。（2）对故障限流器进行相应的配置。在电力网络正常运行的时候，其阻抗一般为零，一旦出现故障问题，那么就会大幅增加电力网络中的电流，此刻阻抗急剧增大。若在此时能够在电网中加设故障限流器，那么就可以大幅降低故障电流，使问题得到有效解决。（3）加设其他相应的保护措施。在配网中接入分布式电源之后，原配电网中继电保护装置的保护功能会产生一定的变化，从而导致故障造成的影响进一步扩大，因此，在配电网中除需配置上述相关设施外，还需要做好其余保护措施的配置工作，将分布式电源带来的影响尽可能降到最低，从而确保电力系统供电的稳定性、安全性以及可靠性。

结语

综合以上可知，DG并网的不同母线路的下起到的保护影响各不相同，更甚者导致下游保护动作灵敏程度加大；上游系统侧保护却不受影响，能够精准地切断故障，DG区域因受故障点的短路电流影响所以需要切除；相邻馈线保护的影响几乎没有；FCL的引进可以大幅度降低因DG并网保护造成的影响。加配DG侧解列重合闸设备用以缓解因DG并网所致的故障点非同期重合闸和电弧重燃问题。布设该装置主因关键在于发生配网故障时实现DG脱网的孤岛运行，故障切断后再并行联网。

参考文献：

[1]陈晓龙，李永丽，谭会征，告示．含逆变型分布式电源的配电网自适应正序电流速断保护[J]．电力系统自动化，2015，（9）：107－112．

[2]徐丙垠，张海台，咸日常．分布式电源对配电网继电保护的影响及评估方法[J]．电力建设，2015，（1）：142－147．