配电网继电保护受分布式发电的影响分析

黄慧军

摘 要：随着社会经济的不断发展，电网已经成为人们生活中不可或缺的因素，人类社会几乎各项活动和措施都需要电力的支持，配电网的继电保护在供电的过程中起到重要的作用，而分布式的发电是近年来兴起的一种新型的发电技术，对于配电网的继电保护能起到一定良好的影响。因此本文研究探讨了配电网继电保护受分布式发电的影响。

关键词：配电网；继电保护；分布式发电；影响

中图分类号：TM77 文献标识码：A

0.前言

在电力的供电系统中，配电网的继电保护是其中的一项重点内容。在目前我国传统的供电系统当中，主要是采取以大电网和高电压为主要特点的集中式的通电，但这种供电方式一旦在供电的过程中任何一个部位发生了故障，则会对整个供电系统造成影响，甚至会造成严重的电网事故，会造成整个电网的崩溃，为人们的生产和生活带来无法估计的损失。随着社会经济的发展，分布式发电的概念被提出，并随着科技的不断提高，该项技术在供电方面得到不断的推广和发展。相对于传统的集中式发电技术而言，分布式发电具有更多的优势以及能带来更好的经济利益，而该项技术也会对配电网的继电保护带来一定的影响。

1.分布式发电

分布式发电通常简称为DG，是指将上千瓦或者是数百兆瓦的功率进行小型的模块化和分散化布置在相关用户的附近，形成高效以及可靠的发电单元。分布式发电主要包括微型的燃气轮机、风力发电以及生物质能的发电等。分布式的电源在分布式发电中起到重要作用，使用分布式的电源能对能源的利用效率进行提高并且降低能源的消耗，根据所使用能源类型的不同可以将分布式的电源进行分类，使用化石材料作为能源的分布式电源主要有复式的发动机和燃料电池等；利用可再生能源的分布式电源主要有风力发电机、水力发电机以及利用太阳能进行光伏发电等。此外还有利用电能存储作为运转能量的分布式电源等。

2.配电网的相关结构以及保护的相关配置

2.1 三段式的电流保护

三段式的电流保护是比较传统的配电网保护方案，主要是使用瞬时的电流和定时的限电流进行速断的保护，以及使用过电流来进行保护。在进行电流的速断保护时主要是在线路末端发生短路现象时，对路过的最大的短路电流进行整定，能够在瞬时进行相关的动作来将故障切除，但是该种方法对于全长的路线无法起到保护的作用。

2.2 反时限过电流的保护

反时限过电流的保护是传统配电网保护方案中的另一种，是对动作的时限以及被保护的线路中短路的电流进行保护的一种方案。当发生短路现象时，电流越大，则受到保护的动作时限则会越短，具体为对近处的故障所起到保护动作的时限段，对稍远一点距离的故障进行保护时其动作的时限也比较短，但对于距离较远的故障进行保护时其动作的时限则会比较长。反时限过电流的保护能够对速度性和选择性的要求进行同时满足，在配电网的继电保护中是运用较为广泛的保护方案。

3.分布式发电对配电网继电保护的相关影响

传统的配电网继电保护方案能对供电中的故障进行一定的处理，但是仍存在着一定的欠缺。分布式发电技术的不断运用和推广能够对传统的保护方案进行改良，完善保护的方式，提高对故障的处理能力以及对电网的保护能力。

3.1 分布式发电在配电网中的相关接入方式

目前在我国配电网中所使用的分布式电源为小型的发电机组，使用电压为110kV的中断变电站来将配电网进行合并，在变电站的电压的10kV以及35kV的母线上进行接入，具体过程如图1所示。

3.2 分布式发电对三段式电流保护的相关影响

在传统的三段式电流保护中该种方法具有原理简单以及可靠性比较高的优点，在一般的情况下能够对故障进行快速的切除处理，但是在对配电网进行保护的过程中该种方法会受到电网接线的方式以及相关系统运转方式的影响。当将分布式发电和配电网进行联合时，会对系统中的潮流进行重新分布，当发生短路现象时，故障部位的电流在大小以及流向上也会发生相关的变化。当分布式发电接入的位置不同，对故障部位电流的影响也会有所不同。分布式发电接入的方式主要有两种，一种是在线路的末端接入，另一种是在电力的中部进行接入。

3.3 分布式发电对自动重合闸的相关影响

（1）对于非同期的合闸，当分布式发电和配电网合并之后，分布式电源在运转的过程中有可能加速也有可能减速，这个时候因为分布式电源所产生的电力孤岛和系统的侧电源并不能保持同步，当两者的差距达到一定程度时会使非同期的合闸产生较强的冲击电压，会对整个配电网和分布式的电源产生比较大的冲击。

（2）会导致发生故障的线路点发生电弧的重燃。当配电网失去了系统的侧电压之后，分布式电源很有可能会对发生故障的线路点进行供电，当使用重合闸时，分布式电源所产生的电流会导致故障线路所产生的电弧重燃，从而会让故障的范围进一步扩大。综上所述，在将分布式发电和配电网进行合并时要在其侧面安装低解压列的装置，在对系统中侧面重合闸的继电器进行线路无压的检测时，也要对分布式电源進行同期的侧检。

3.4 分布式发电对熔断器保护所产生的相关影响

分布式发电的装置对于熔断器的影响主要有两个方面，第一是分布式电源和系统的侧电源都会对发生故障的线路提供电流，当提供电流的数值超过一定的范围时，会对线路造成损坏或者是熔断，这个时候分布式电源会对熔断器保护中的配合关系进行影响和破坏；而第二个方面则是当分布式电源向发生故障的线路提供反方向的电流时，此时的熔断器会失去对方向的判断能力，当反方向的电流量大到一定程度时会使故障更加严重，也不符合相关的保护设置。

结语

分布式发电是一种比较新型的发电方式，在分布式发电中使用分布式电源能对整个配电系统产生重要的影响。分布式发电具有分散以及随机变动等一系列特点，但将大量的分布式电源在配电网中进行接入时会对其安全以及稳定带来较大的影响。在传统的配电分析方法当中，在将分布式发电接入之后，根据程度的不同需要进行相关的完善以及改进。分布式发电作为一种高效能的发电方式，具有广泛的运用前景，能对配电网的继电保护产生深远的影响，对分布式发电在配电网中进行联合的研究，能进一步完善相关的联合技术并将配电网的可靠性以及供电的质量进行提高。

参考文献

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