分布式新能源接入配电网的继电保护分析

牛晓璐，王芳

（内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔电业局，内蒙古 巴彦淖尔 015000）

分布式新能源接入配电网的继电保护分析

牛晓璐，王芳

（内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔电业局，内蒙古 巴彦淖尔 015000）

近年来，随着我国经济的不断发展，电能的地位越来越突出，生产和生活都已经离不开电能。要满足社会发展对电能的需求，就要做好电力系统的维护工作。随着科学技术的发展，很多分布式新能源逐渐接入到配电网中，容易影响配电网的运行，因此本文对分布式新能源接入配电网的继电保护进行了分析。

分布式新能源；配电网；继电保护

电能是我国发展过程中不可缺少的重要能源，随着社会的进步对电能的需求越来越大，增加了电能供应的负担，给电力系统和电网的运行也带了一定的影响，分布式接入配电网可以提高电能的质量，在满足社会需求的情况下可以达到节能的效果，但也会导致电网出现故障等问题，因此要对分布式新能源接入配电网的继电保护进行详细的分析，从而提高电网的运行能力与供电效应。

1 继电保护的作用及其组成

继电保护主要的作用是在电力系统发生故障时，可以及时发出保护信号机相关的报警信号，进行断点控制，从而保证电力系统的安全，防止安全事故的发生，避免故障损坏相关的设备，从而保证电气设备可以在恢复故障后的安全运行，防止出现大规模的断电现象。

继电保护一般由测量比较原件、执行输出原件和逻辑判断原件等部分组成，主要是通过监测电力系统的运行，来对电网进行保护。电力系统运行的过程中，运行参数可以直接反映出电力系统的运行状况，运行参数主要包括电压、功率等相关的数据，继电保护主要是根据运行参数的变化来反映电力系统的运行情况，并且还会根据运行参数阿里分析出现故障的原因，找出解决故障的方法，达到保护电力系统的效果。在分布式系能源接入配电网的继电保护对电网的供电能力有重要的影响，所以要做好继电保护，降低故障的概率，从而提高电力系统的稳定性与可靠性。

2 分布式新能源的特征

分布式新能源是一种新型的供电模式，与传统的配电网系统集中式的能源供应模式有很大的区别，是一种可以独立运行的供电模式，在运行的过程中也可以实现并网运行，可控性比较强，具有节约资源、保护环境的特点，在电力系统运行的过程中可以有效的进行资源配置，采用需求对应式的设计方式，新型的能源模块系统可以提供分散式的供热方式。分布式新能源应用了智能化监控技术，远程感应技术，网络化群控技术和动态监控技术，无需工作人员现场看守，有效整合了人力资源。分布式新能源具有经济效益好、灵活性高、耗能低的特点，可以降低能源在输送过程中能源的消耗，同时实现能源效能最大化。分布式新能源在优化配置的过程中主要是根据终端能源利用的效率来确定优化模式，提高了优化的效率，可以合理使用能源，采取新型能源的转换技术，达到排放分散的效果，从而降低环境污染的程度。在分布式新能源接入配电网可以提高供电系统的能力，从而改变电能的质量。

虽然分布式新能源具有很多优点，但是由于我国引进分布式新能源技术比较晚，相关理论和技术起步比较晚，所以在应用的过程中存在很多问题，对继电保护会有严重的影响。分布式新能源接入配电网容易改变配电网的结构、电流的分布，容易导致继电保护出现拒动、误动、失灵等现象的发生，严重的还会导致熔断器、自动重合闸现象，从而导致继电保护保护命令无法执行。因此，分布式新能源接入配电网要做好保护措施，避免分布式新能源对配电网的影响（图1）。

图1

2 分布式新能源接入配电网继电保护的影响

2.1 分布式新能源对配电网继电保护的影响

在分布式新能源接入配电网中比较常见的保护是三段式电流保护，保护动作主要是由突然增大的电流而触发的电流保护，由于分布式新能源的接入，改变了配电网的故障性。分布式新能源接入配电网，在发生故障时相当于引入了额外的故障电流和潜在的双向故障电流，分布式新能源具有分流的作用，通过保护装置的电能有可能变大，也有可能变小，可以改变保护装置的范围，对继电保护带来一定的影响。

配电网主要是依靠单端电源供电，所以继电网没有相关的方向元件。在接入分布式新能源的节点上，当线路发生故障时有分布式新能源提供的电流流向系统故障方向，实际上就是保护装置下方有分布式新能源时，有保护电流通过故障，由于传统的电流保护缺乏方向元件，如果故障电流超过了额定的电流值，保护就会失去选择性。

2.2 降低分布式新能源对继电保护影响的策略

通过上述的分析，分布式能源在接入配电网中有明显的优势，但带给继电保护的影响也是不能忽视，如果继电网因为分布式新能源的接入而发生故障，就会导致电力系统无法正常运行，无法发挥继电的保护作用，所以在分布式新能源接入配电网的过程中要做好设备的维护工作，从而降低发生故障的效率。保证设备可以正常运行，还要定期检查分布式新能源接入对继电保护的影响程度，定期维护是保证电气设备正常运行的重要保证，可以消除安全隐患，从而有效避免故障的扩大，充分发挥出继电的保护作用，定期维护计划的制定，要根据分布式新能源设备的运行、电力系统的运行和继电保护装置的特点来制定，从而保证定期维护的科学性与合理性，充分发挥出维护的作用。

开展定期维护的过程中要做好记录工作，虽然设备发生故障没有规律可循，但是继电保护装置和分布式电源容易在同一个元件上发生故障，要发挥维护作用，提高维护的能力。通过相关的记录可以掌握故障的规律，还可以通过维护的记录总结发生故障的原因，及时找到解决的措施，从而提高了维护实效性和针对性。除此之外，还要做好继电保护装置的选择工作，根据分布式新能源来选择继电的保护装置，保证分布式接入能源与继电保护可以处于良好的运行状态。

3 分布式新能源接入配电网的继电保护

3.1 DG的配电网保护方法

电力系统中含有DG的配电网继电保护的方法体现在：含有DG 的配电网发生短路故障，DG自动从系统中解链，使配电网可以恢复单侧供电模式，通过这种方法可以准确的切除有故障的线路，但是却浪费了DG的功率，所以DG配电网保护技术还处于探索的过程中，向着智能化和人性化的方向发展。随着DG的接入，配电网的供电模式逐渐由单侧供电转为多端供电，如果出现短路的故障，配电网的单侧供电源提供转变成了由配电网电源和DG一起提供短路的电源，DG的接入转变了传统配电网短路故障电流的大小和方向，为了改进DG接入的配配电保护措施，可以从以下两个方面入手：第一，在发生短路故障时可以降低DG提供的短路电流，第二，重新调整保护装置的电流并安装方向原件。

3.2 逆变型分布式电源保护

在逆电分布式电源保护中并网逆变器的控制是逆变型分布式电源系统并网控制的关键，引用比较广泛的控制策略主要是把电压作为外环，电流为内环的双环控制。逆变器在分布式电源中自身配置了相关的保护，不仅可以保护自身的安全，还能保证电网的正常运行。在并网运行过程中，实时检测自身工作状态以及交流电网的状态，一旦检测到故障及异常，逆变器会停止工作并发出报警信号，从而有效保证配电网的继电保护。

4 结语

综上所述，分布式新能源具有环保的优点，应用在电力系统中可以满足社会发展对于电力的需求，对我国电力事业的发展有重要的意义，有效降低电力运输过程中的损耗，提高供电的质量。但是分布式新能源的接入也有一定的弊端，会改变电流的分布，阻碍了继电保护，容易出现故障。因此在接入分布式新能源时要采取相关的保护措施，消除对继电保护的影响，促进我国电力事业的可持续发展。

[1]霍丽群.分布式新能源储能系统工作原理展示系统的设计与实现[D].长春：吉林大学，2014,6 (15):117～28.

[2] 章杜锡，徐海洋，杨莉，等.分布式电源对配电网过电压的影响[J].电力系统自动化， 2007, 31(12):50～54.

[3]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，2008,32(1):93～97.

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