分布式电源接入对电网继电保护影响分析

刘继文　钟伟东

摘 要：在电网运行中进行有效的继电保护是一项非常重要的工作。但是，随着电网的发展水平的提升、分布区域的扩大，分布式电源接入了电网之中，它对于电网的继电保护产生了重要的影响。本文主要就分布式电源的接入特性、分布式电源接入对电网继电保护的影响、有效的应对策略三个方面的内容进行论述。

关键词：分布式电源；接入特性；电网继电保护；影响；策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.156

0 引言

分布式电源接入电网后，对于电网的电能质量、电网规划、电网的潮流分布、电网的继电保护等方面都会产生出重要的影响。尤其是对于电网的继电保护来讲，对于电网的结构、电网的线路、电网的保护动作以及配置的方式都会产生非常大的影响。因此，我们需要对于分布式电源的接入特性、分布式电源对于电网继电保护的影响问题、对于这些问题的有效解决策略进行科学分析与论述研究，以便于提升电网运行的质量与效率，使具有高质量与高效化功能的电网为我国工农业生产的发展与百姓的日常生活提供保障。

1 分布式电源的接入特性

分布式电源接入的一个重要目的是满足用户的用电以及保障电网的经济运行。其主要的运行方式有大系统并网运行、独立运行、备用运行三种。这三种分布式电源的运行方式对于其在电网继电保护的影响也产生了一定的作用。在传统的电网继电保护中，一般使用的是10kv馈线，这种方式的线路是由110kv的变电站或者是由35kv变电站的低压侧10kv母线送出，并且对于用户直接进行供电，只有一小部分使用的是10kv非终端线路。而对着这些终端线路以及非终端线路一般的保护方法是采用三段式保护电流以及其它的保护原则来进行。而分布式电源接入电网后，原来电网的单电源结构转变为多电源网络结构、电网的潮流可以进行双向流动、这种变化使得电网的保护机理、各种的保护定、馈线上的各个自动化装置都发生了非常大的变化，我们需要对此进行认真的研究与分析工作，并且根据研究的结果进行科学的实验与模拟化的探索，寻找出有效的解决方式与策略进行分布式电源接入电网后相关装置的改进，促进电网结构的优化配置、提升我国电网的科学含量与水平[1]。

2 分布式电源接入对电网继电保护的影响

2.1 对短路电流的影响

分布式电源接入电网后对于继电保护的短路电流产生了重要的影响。其主要的表现有：第一，会使原有的电网结构发生深刻的变化，分布式电源可以通过线路对于负荷输送一定容量的功率。第二，在电网系统发生故障时，分布式电源与系统的电源可能会同时提供短路的电流给故障点，从而影响到电网短路电流的方向以及大小。比如：这种分布式电源接入对于电网短路电流的影响有具有不同接入位置的分布式电源可能增加或者是减小短路电流、提供反向电流等等。

2.2 对配电网保护装置的影响

2.2.1 分布式电源支路接入配电网馈线末端

分布式电源接入电网后对于配电网的继电保护装置也产生出了重要的影响。比如：我們以分布式电源接入10kv的线路来举例子，分布式电源接入电网后我们可以具体对于电流速断保护、限时电流速断保护、过电流保护进行重点分析。第一，当电网发生故障时为了尽快的隔离故障、往往运用速断电流、限时电流速断、过电流保护的方式对于电网进行保护。

2.2.2 分布式电源支路接入配电网馈线非末端母线上

分布式电源除了对于支路接入配电网馈线末端有影响外，对于非末端母线也具有比较大的影响。比如：第一，它对于出现故障的电网进行短路电流的输送，能够有效地起到进行故障隔离的作用。第二，它能够对于故障电流起到一定程度上的助增作用，延长保护装置的保护范围[2]。

3 分布式电源后对于电网继电保护影响的改进策略

3.1 短路限制器的应用

短路限制器的应用是分布式电源对于电网继电保护影响的一个重要改进策略。随着科技的进步与时代的发展、尤其是新材料技术的快速进步、一种具有电力电子形式的限流器、即短路限制器被发明出来，并且在实践中进行了一定程度的应用。它对于弥补分布式电源对于电网继电保护的影响发挥出了重要的作用。其主要的表现有：第一，对于传统的技术进行了改进、有效的克服了传统的PCL限流的缺点，保障系统在正常运行时，旁路开关装置始终处于闭合状态，PCL没有电流抗拒投入，而系统一旦发生了故障、短路限制器的开关使阻抗器快速的进入到工作的状态，有效的进行限流，保障电网的正常运行状态，为进行安全维修与维护起到了重要的作用。第二，将短路限制器应用到分布式电力系统中，我们可以通过运用建立系统参数模型的方式进行有效的科学规划与模拟的处理，设置出合理的短路限制器的阻抗值，有效地降低分布式电源提供出的故障电流，减弱分布式电源对于原有电网继电保护的影响，使电网的保护装置进行科学、有效的运行。第三，柔性交流输电技术限制器在电网故障发生时运用自己的限制电流的特

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性对于电网的电流进行了很好的控制。比如：晶体管控制的串联补偿限流器、移相限流器、静止同步补偿限流器等具有相似的工作原理，都可以在电网系统出现故障时对于快速调节晶闸管中的导通角的连续、科学运用使电网继电保护中装置产生大的电流抗感，对于电流进行有效的疏导，使电网继电保护装置达到最佳的限流效果[3]。

3.2 加装方向原件

由于分布式电源接入电网后会产生的多电源供电模式有可能导致继电保护失去选择性，因此需要对于继电保护装置加装方向原件，促进继电保护模式的质量与效率得到提高，对于其安全性进行有效的保障。

3.3 加装低周低压解列装置

加装低周低压解列装置是分布式电源接入电网后产生影响的另一个应对措施，可以对于促进电网的稳定性发挥出重要的作用。原因在于，低周低压解列装置的科学、有效的运用可以降低非同期合闸和故障点拉弧对于电力系统继电保护模式的影响。比如：通过适当延长重合闸的动作时间，能够使分布式电源在进行合闸之前就可以与故障点的联系进行有效的断开。而当线路重合之时，使用系统装置可以对于线路无压进行检测，使分布式电源检测同期合闸成功。

3.4 进行距离保护

距离保护是分布式电源接入电网对于继电保护产生影响的又一种解决策略。比如：运用具有四边形特性的距离继电器，它具有的方向判别、测距、躲负荷的功能，对于三段式电抗定值与电阻分量进行整定。但是，这种技术目前依然具有一定的缺陷，所以我们在今后的工作中需要进行深入的研究以促进这种技术的进步与完善，可以对于促进电网运行质量与效率的提升工作真正发挥出重要的作用[4]。

4 结论

分布式电源接入电网对于其继电保护会产生非常大的影响，我们对于这种影响以及具体改进的策略进行科学分析，有利于全面提升电网的质量与电路的运行效率，对于电网的建设工作，特别是我国进行智能电网的早日形成具有积极的促进作用。同时，对于分布式电源接入电网改进措施的研究，会使得电网的结构得到优化，对于我国的工农业与百姓生活的用电安全、质量等工作具有良好的保护作用，对于我国经济的发展与社会的进步也具有一定的促进作用。

参考文献：

[1]王希洲，陈鑫，甘德强等.分布式发电与配电网保护协调性研究[J].继电器，2015，34（23）：15-19.

[2]黄伟，雷金勇，夏翔等.分布式电源对配电网相间短路保护的影响[J].电力系统自动化，2014，32（11）：93-97.

[3]张超，计建仁，夏翔.分布式发电对配电网继电保护及自动化的影响[J].华东电力，2014，34（09）：23-26.

[4]周雪松，徐晓宁，马幼捷等.超导故障限流器对继电保护的影响[J].中国电力，2013，40（13）：36-39.