刍议分布式电源对配网继电保护的影响

摘要：分布式电源是指一种新型的电力电源技术，其出现与发展是经济社会可持续发展与科学技术进步的必然产物。文章介绍了当分布式电源接入到配电网中，会很大程度上使配电网的故障电流大小和方向发生改变，必然会对配电网的继电网保护带来不利的影响。

关键词：分布式电源；配电网；继电保护；可再生能源；电力电源技术；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM77 文章编号：1009-2374（2015）34-0141-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.072

1 分布式电源

所谓的分布式电源就是指一种新型的电力电源技术，其出现与发展是经济社会可持续发展与科学技术进步的必然产物。电源通常情况下都可以有效地利用太阳能、天然气、沼气、水能等清洁能源进行发电。分布式电源还有一种作用就是可以将一些其他的系统所产生的废能加以利用，并转化为热能和电能。同样，分布式电源具有很多的优点，比如经济实惠、安全可靠、可靠性强等。电力系统的健康发展在很大程度上依靠分布式电源，原因是，在大部分情况下，城市中多安装分布式电源，因此天然气和柴油被广泛地运用在分布式电源中。

伴随着经济的快速发展以及人类文明的不断提高，人们对能源的需求也越来越大，进而导致了能源也变得紧缺起来，因此每个国家都在尽最大的努力积极研究新的能源。就是由于这个原因，从而推动了分布式电源的发展。在我们国家，现在配电网中最常用的就是分布式电源，但是如果将分布式电源运用进配电网中，就会使配电网中的继电保护受到严重的威胁。它会造成供电系统的结构改变，进而使继电网的继电保护失效等，因此我们必须要仔细地研究关于分布式电源对配电继电网保护的不良影响。

2 未装设分布式电源的配电网继电保护

目前，在我国，继电网结构通常都是辐射性网络和单侧电源，一般也会在接近母线的馈线处安装继电保护装置，并且设置限时电流速断以及定时限过电流保护装置，同时还有电流速断保护。但是这些都不是全程电缆线路，通常情况下，也要安装一个三相一次重合装置，此装置最大的作用就是，如果配电网线路出现了故障，这个装置可以迅速恢复线路的供电情况，这样就可以在很大程度上确保配电网供电和可靠性和安全性，通过这样的方式来确保百姓可以顺利地生活。电流速断保护的含义就是：如果是配电网突然发生短路问题，并且短路的电流比整定值大的时候，此时这个保护装置就可以立刻动作，将电路断了，并且机器跳闸。虽然大家都认为电流速断保护的效果非常让人满意，但是其依旧存在很多缺点，无其是不可以保护线路的全部长度，这样就会残留一些保护的死点。但是，对于电流速断保护来说，它可以根据行程的长度或者是下一回的15%，利用最少的时间，快速地切除全程范围的故障保护，并且可以视其为电流速断保护的备用，还有就是定时限过的电流保护既可以保护线路的全长，还可以确保下一回电路的

全长。

3 影响分析

当分布式电源被接入到配电网中后，相对应的配电网的结构也会发生与之相对应的变化。如果是分布式电源被接入到不同的位置后，那么就会带来不同程度的故障电流，如此下去，就会对继电保护带来不利的影响。因此，我们要按照分布式电源接入的位置不同对而对分布式电源对配电网继电保护的影响进行分析。

3.1 分布式电源接至配网馈线尾部

当配电网馈线的末端接入分布式电源之后，在各个不同的供电区域就会产生不同的短路故障。

图1 配电网馈线末端接有分布式电源分析图

第一，如果是d1发生短路故障，保护1就会快速动作，但是保护1和保护4的整定值不会因为分布式电源而受到任何的影响，同时保护2和保护3这时会发现分布式电源的反向的故障电流，假如说反向的故障电流非常大，那么这个时候，保护3就会检测到超过保护3的整定值电流，此时就比较容易导致保护误动作的发生。因此这个时候，就要快速地在保护2和保护3上安装方向元件，但是分布式电源依旧要不断提供负荷供电给B母线，所以这个时候就需要在AB线上的某一段紧靠B线的地方安装方向元件保护装置，这样一来，当d1出现短路故障时，电路系统上的每一个装置都会迅速动作，从而有效地实现供电的安全可靠性。

第二，如果是d2发生短路故障时，此时的保护2就会快速并且正确动作，但是保护1、保护2、保护3都不会受到任何的影响。然而此时的保护3就会很快地发现分布式电源的反向故障电流，同样的，如果还是检测到反向故障电流非常大的话，这个时候的保护3必定会比它的整定值还要大，这样就特别容易出现保护误动作，所以所要做的就是在保护3的位置上安装方向元件。

第三，如果是d3发生短路故障的时候，按照常理来说，只会有保护4动作进行切除，由于此时配电网中接入了分布式电源，保护1、保护2、保护3就会流过这个供出的反向的故障电流，如果是这样的话，就会导致这三个保护都出现误动作，进而丧失了选择性。由于根据三段式电流保护的特征，我们可以知道，启动电流最小的是保护1，所以说，保护1就会更容易出现误动作。

3.2 分布式电源装至馈线非末端母线上

图2 配电网馈线非末端某母线带分布式电源分布示意图

如图2所示，若系统未接入分布式电源，会出现以下三种情况：

第一，若是d1出现问题时，保护3就能够自动地除去故障，因为配电网故障点的下部并未安装电源，因此，在实际操作中所需要断开的线路是AD段；但是如果当母线B接入分布式电源后，当d1出现问题时，若仅仅保护3动作，分布式电源在很大程度上会致使BD成为孤岛运行，在实际操作中，因为未在母线B与故障点中间装设相应的保护，因此分布式电流必然会为故障点持续地提供一些短路电流。除此之外，分布式电源的保护装置会自动发生动作，进而退到电网之外，因此，应该在线路AB段与母线B相邻的一侧装设方向元件以及保护装置，从而推动方向性电流保护的构建完成。

第二，若是d2出现故障的时候，分布式电源在很大程度上会对保护2流过的故障电流具有一定的帮助作用，这时能够有效加大保护的灵敏性，此时保护2的电流速断保护发挥的作用范围就能够得以大大拓宽，甚至可以将范围扩大至下个回线路上，此时，就会切断保护2和保护3之间的联系。除此之外，分布式电源还能够对保护3流过的短路电流产生一定程度的削弱作用，因此，如若d2出现问题，必然会致使保护3流过的电流大大减少，压缩其保护的范围。还有就是，分布式电源会在一定程度上降低保护1的灵敏性，这样就大大缩小了其保护范围，此时，保护1的限时电流速断保护就无法为下游临近的后备保护装置提供便利了，所以在这一情况下一定要修改保护1、2、3的整定值。

第三，如果是d3出现问题时，保护4并不会受到分布式电源的影响。通常而言，分布式电源或许会致使保护2产生一些误操作，这样会大大降低保护1的灵敏性。所以在这种情况下必须要对保护1、2、3的整定值予以一定的整改。

3.3 分布式电源接入配电网馈线端部时

经过一系列研究发现，若分布式电源接入配电网馈线端口时，这个时候的分布式电源仅仅是加大了配电网系统的整个容量，无论是哪一部位出现问题，4个保护装置都不会受到分布式电源的影响，因此也就不需要增加方向元件，同样的也就不需要重新修改整定值。

4 结语

目前，我国经济的快速发展，能源的需求量持续不断地增加，就会造成能源的紧缺和环境的污染，正是因为这样，社会越来越关注环保和节能减排。而分布式电源能够实现废物的重复利用，是一种环保而且经济的能源系统，除此之外，还可以应用可再生能源进行发电。虽然分布式电源接入到配电网中可以提高配电网的安全和可靠，然而还是存在一定的不利影响。因此，在相关人员进行分布式电源接入时，一定要对配电网系统予以适当而充分的分析，然后利用不同的措施将那些不利影响消除掉，唯有如此，才能够有效提高我国配电网的安全性等。

参考文献

[1] 范蓓.浅谈分布式电源对配网继电保护的影响[J].科技风，2013，（22）.

[2] 艾晶洁.浅谈分布式电源对配电网继电保护影响[J].电源技术应用，2013，（2）.

作者简介：杨芬（1972-），供职于国网江西省电力公司景德镇供电分公司，国家电网继电保护高级技师，研究方向：继电保护。

（责任编辑：蒋建华）