分布式发电对配电网继电保护的影响许罡

许罡万玮

摘要：随着科技的迅速发展，人们对电力的需求日益提高，为了满足其需求，电力系统也在不断更新与升级。分布式发电是一种现代化的、高科技的发电技术，并且还具备高效、环保特征，但其对配电网继电保护存在一定的影响。本文首先分析了分布式发电及其优势，其次对分布式发电对配电网继电保护的影响进行了详细的阐述，以供参考。

关键词：分布式发电；配电网；继电保护；影响

分布式发电简称DG，是一种新型的发电技术。分布式发电在减少环境污染、降低终端用户的费用等方面优势明显，在配电网系统的接入，改变了配电网的故障电流大小和分布，对原始的继电保护装置造成影响，同时具有灵活性、高效性等优势。

1分布式发电及其优势

1.1分布式发电

分布式发电简称为DG，主要是指发电功率在几千瓦至数百兆瓦的小型模块化、分散式，并且在用户周围布设的高效的、可靠的发电单位，其通常由己液体或是气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、太阳能发电(光伏电池、光热发电)、风力发电、生物质能发电等构成，通过分布式发电的应用，能够对各类型可用的、分散存在的能源进行充分的利用，其中包含本地可以方便获得的化石类燃料与可再生能源，并且还可有效提升能源利用率。

近年来，随着社会经济的迅速发展，人们生活水平不断提升，夏季与冬季用电“电荒”己成为常见的问题之一，若是为此建造新的发电场，花费巨大，经济效益也较低。分布式发电由于具备投资省、发电方式灵活，并且还能够与环境兼容等优势，受到了相关人员的高度关注，将其与电网运行进行有效的融合，可大大提升系统经济性、安全性、可靠性与灵活性，从而更好的满足电网可持续发展需求，在很大程度上降低环保的压力。

1.2分布式发电优势

分布式电源一般需要接入中压或是低压配电系统，并且还会大大影响到配电系统的日常运行与发展。对于传统的配电系统，其仅具备分配电能到末端用户的作用，近年来，随着社会与科技的迅速发展，配电系统将成为一种功率交换媒体，即为其能够收集电力，然后将其传送至任何地区，并且还可对其进行合理的、相应的分配。由此可知，配电系统未来将有可能成为一个“电力交换系统”，而不仅为一个“配电系统”。

分布式发电具备分散与随机变动等方面特征，但如果需要接入大量的分布式电源，将会对配电系统运行的安全性与稳定性造成巨大的影响、通常情况下，分布式发电系统可由不同电厂构成，各电厂采用不同的一次电源。分布式电厂一般能够依据发电设备自身的发电能力或是依据其在整体电网中所在的位置进行分。所谓分布式发电系统，其主要是指所有不与国家电网直接连接的，并且不通过中央配电系统配送的，不经过电网调频的发电系统.由此可知.输电网主要功能在于连接发电厂与配电系统、传统的配电系统分析方式主要有潮流计算、状态估计可靠性评估等，这些分析方式都会在不同程度上受到分布式发电的影响，需要不断改进与完善。此外，集中式电网无法对电力负荷变形情况进行跟踪，此情况下，分布式发电受到了人们的广泛关注。

2分布式发电对配电网继电保护的影响

2.1对故障电流的影响

通常情况下，向配电网中引入分布式发现系统，会对到期故障电流造成一定的影响。当继电保护系统确定故障电流时，也会受到一定的影响。此情况下，为了确保继电保护系统自身效果的充分发挥，应当选用串联电抗模型，并将其作为分布式发电模型进行相关操作，可在电力系统出现故障问题时，产生与电源一样的电流，之后，系统就可依据分布式发电系统间的差异，明确不同的抗电值。所以，分布式发电在故障电流注入能力方面具备不同的表现形式。

2.2对三段式电流保护的影响

2.2.1影响电路保护动作敏感度，如果遇到了特殊的情况，还可能导致保护动作拒绝动作现象的出现，从而无法实现充分发挥继电保护作用的目的，具体情况如图1所示。在图1中，如果要将分布式发电加入BC中间，就会将BC分为两段，之后，如果D1部位发生故障问题，故障点电流由系统自身与分布式发电共同供应，此情况下，三段式电流保护仅仅接收系统故障电流，极有可能导致保护动作灵敏度发生大幅降低的情况。

图1引入DG后的10kV配电网

2.2.2无法确保电路保护准确性。由图1可以发现，若是系统D2部位出现了故障，应由AB线路上的R1发出保护动作，通过此种方式，不会影响到其他线路的正常运行，有效避兔了其他部位保护动作的形成与发出。但若是故障部位的电流是通过系统与分布式发电共同提供的，当发生故障问题时，R2就只能够接收来自分布式发电的电流，接收的电流非常大，极容易导致较大短路电流的出现，与原来的故障保护速断相比较可以发现，其电量相对较大，极容易引发R2错误动作。

2.2.3引发相邻电路保护动作失误故障，如果发生此类情况，则保护动作的选择性、准确性就无法得到有效的保障。由图1可知，如果D3处发生了故障，则其所接受的电流通常为配电系统与分布式发电同时提供，所以，该部位感受到的电流远超过超过配电系统供电量。如果终端线是故障线路，相邻的故障线路保护故障电流会发生突然增大的现象，进而导致系统保护动作定值发生改变。一旦发生此类故障，则故障电流就无法感受到相邻的接线接口的保护，最终无法确保保护动作可选择性。

2.3对熔断器保护的影响

通过相关实践经验与结果可知，若是线路电流大于线路自身可承受最大值.熔断器的溶体极容易被熔断.进而导致故障被切断，为系统稳定性提供保护作用。在电网运行过程中，主要在配电变压器高压侧处进行熔断器的布设操作，或是在电路分支处进行熔断器的设置，具体情况如图2所示。

图210kV配电网络模型

通过图2可以发现，如果将FS,F6这两个熔断器配合使用，能够为电路的顺利运行提供保障。但是，如果电路末端处的任意点出现故障问题，则通过FS,F6这两个熔断器的电流就是一样的、通过对其进行详细的观察与分析可以发现，FS熔断器的实际熔断时间要比F6长，也就是当F6熔断器没有做出相关动作时，FS熔断器就己经结束了所有的熔断操作，进而对故障进行全面的隔离，其他路线上的熔断器也是按照上述原理进行相关操作的。

此外，若是在线路中引入一个分布式发电系统，具体如图3所示。此种电路的布设与在配电网中设置一个点源网络相同，如果电路中的任意一点或是支路发生故障，经过F2,F3的短路电流是相同的，F2的熔断时间要比F3短，如果F2处出现故障,F3会比F2先完成熔断动作。

图3引入DG后的熔断器的配合

3结语

综上所述，分布式发电是能源利用技术进步的标志，其与配电网的连接，对配电网的继电保护装置造成不小的影响，使其主馈线出现保护误动、拒动、馈线的保护性能下降或提升。保护范围不确定以及出现保护混乱的情况，对于自动重合闸也产生不小的影响，对此通常需采用在分布式电源与电网连接处设置安全自动装置的方法，当该处安全自动装置检测到电压。频率异常时首先自动切断与系统的联系，这样保障系统按设定的故障动作级次正常动作。当电压、频率恢复正常时正自动恢复与系统的连接并正常发电。系统的备自投装置、自动重合闸装置以及保护装置均需校验其保护范围及动作次序，保障配电网系统正常运行。

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