分布式光伏并网发电对继电保护的影响

分布式光伏并网发电对继电保护的影响

马骁旭尚新宇

(国网山东省电力公司莱芜供电公司山东莱芜271100)

摘要：分布式光伏并网发电技术的广泛应用，本次研究重点就分布式光伏并网发电关于继电保护的影响展开了深入探究，而后进一步阐述了并网恢复与逆功率保护、防孤岛与局部光纤差动保护、主变压器中性点间隙联切光伏电站并网电路等光伏电站接入系统运行策略。希望通过本文的研究能够为相关研究人员提供一些参考。

关键词：分布式；光伏并网发电；继电保护

光伏发电即为应用半导体截面所具有的光生伏特效应，来将光能量转换呈电能量。这一项技术手段具有建设要求低、无燃料耗损，且仅需应用线路便可发电供应的显著优势。但同时也需注意到因微电网采用电力电子技术来促成“柔性”接入，这一种电源特征与传统发电机接入方式有所不同，因此更易导致继电保护受到影响。因而，开展关于分布式光伏并网发电对继电保护的影响研究有着巨大的现实意义。

一、分布式光伏并网发电对继电保护的影响

（一）线路保护迟钝

于变电站及转送重点线路部位安装并放置重合闸装置和光伏电源，若变电站附近出现故障问题，则系统侧保护电流速断保护动作将会尽快切断故障，之后重合闸将会加快闭合以促使电力供应恢复正常。基于电路原理分析，在变电站附近接入将会导致该部位的故障电流值，相应线路保护将会变得迟钝。

（二）引起下游线路保护误动作

基于重合闸后加速模式下，于变电站附近发生故障问题，按照变电站和转送重点线路的保护过电流标准时间序列配合方式，在变电站附近所产生出的过电流动作周期会相对偏长一些。基于这一周期当中，转送重点线路的过电流保护将极易受到光伏电源影响而发生跳闸，进而便会导致事故干扰范围的扩大。

（三）倒送短路电流

如果故障发生在临近馈线部位之时，光伏电源将会经由母线通过故障点所产生出反向短路电流，由于各断路器所选用的保护类型并不具备故障方向采集功能，因此也将会使得断路器出现保护误动作情况，并也将进一步导致光伏电源母线线路电力供应发生中断。按照保护标准要求，相邻线路故障光伏电源所产生出的短路电流需避免与速断保护相连。

考虑到各继电器过电流保护之间存在有一定的延迟现象，因此便可应用时间进程和故障线路断路器速度依据保护作用来实现密切配合。若故障为非连续性方式，则各相接近线路之间的重合闸在闭合以后线路将会再次正常运行；如果故障为非连续性，故障线路电力发生短路离断则保护将难以正常运行，此时可利用过电流保护来开展选择性故障切断；若故障出现在母线周围，断路器的过电流保护延时时间过长，且其时长超过断路器过电流保护动作时间，致使断路器发生跳闸，这时则会切断正常线路的稳定供电。发生故障的馈线断路器感应电流应将其确定为光伏电源和系统在交叠之后的整体故障电流，其总值将会超出光伏电源在接入至系统前的总电流。

二、光伏电站接入系统运行的策略

（一）并网恢复与逆功率保护

在电网发生扰动现象之时，于电网频率及电压回归正常水平前应当保障光伏电站并网完全断离，同时在电网频率和电压水平重新回到正常状态以后，光伏电站便需在可调节延迟以后采取并网处理措施，延迟周期一般需保持在5分钟以内，具体的延迟周期要结合光伏电站所采取的内接方式、实际容量、分批并网标准和调度技术人员安排等多方面的因素，最终予以综合考虑后方可最终得到确定。针对规模相对较大一些的光伏电站则需要依据有关综合指标要求来具体实施，切忌私自并网。若光伏电站所采取的的并网模式为不可逆形式，便应将其设置为逆向功率保护装置。若逆向电流超过整定值5%以上，便需要光伏电站在2秒钟之内即将电网线路予以切除。

（二）防孤岛与局部光纤差动保护

在进行防孤岛保护工作之时，线路系统的侧向保护动作应当首先将存在有故障问题的线路予以切除，而后所采取的防孤岛保护动作方可切除光伏电源，采取这一系列操作措施的主要目的即为了避免光伏电源在超出较大容量而导致保护拒动或误动现象的出现。同时这一种保方案还可将接入的故障馈线光伏电源实施切断处理，而未出行故障现象的光伏电源其仍可正常运行。此外，为了将瞬时故障的不良影响尽可能予以降低，中低压配电网也将会在馈线前端部位装置快速重合闸，而且可将动作反应时间设置在0.3s左右。故障线路光伏电源在还未实现彻底脱网以前，重合闸动作过快较易引起故障点的电弧重燃，导致故障时效延长，且更易引起非同期合闸现象，使得电气设备的运行寿命大幅度降低。因此在接入了光伏电源的位置应尽量避免采用反应时间较短的重合闸。

（三）主变压器中性点间隙联切光伏电站并网电路

目前大电流接地系统大多会采取分级绝缘变压器。为防止在故障问题出现之时产生的过电压将会使得变压器边缘部位受损，便应提前预设中性点不接地间隙保护，甚至是中性点接地零序电流保护方式。如果变电站母线线路发生短路故障问题，且同时所对应的故障元件出现保护拒动，则途径间隙接地变压器中性点的电位将会上升到相电压，分级绝缘变压器边缘处便较易出现受损现象，中性点间隙接地保护的核心功能即为中性点电压在升高至最大限制值之前完全断离电源线路与主变压设备，相应的变压器也将可实现正常运行。

结束语

总而言之，光伏并网发电的应用情况将会对电网系统的电力供应效果与效益产生重大影像，因而，有关的技术与研究人员也应重点加强分布式光伏并网发电对继电保护的影像研究，探究有关光伏并网发电的系统接入方式及技术手段，以期能够实现对光伏并网发电运行效果的全面提升。

参考文献：

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