分布式电源对配网继电保护的影响

易世平

摘要 本文首先对配电网继电保护的基本要求进行了简要的分析，其次详细研究了分布式电源对于继电保护方面所产生的影响，同时，针对这些影响提出了一些相应改进措施，希望能给有关企业和配电网运行管理部门以帮助和参考。

[关键词]分布式电源 继电保护 重合闸

当前阶段，分布式电源主要应用在配电网中，能够十分有效地提高供电系统的可靠性和稳定性，与此同时也能使配电网变为点状电源结构，直接与用户连接。在电网中大规模应用分布式电源，必然会对配电网的安全稳定运行产生一定的影响，本文对分布式电源的影响进行了深入的研究和分析，并且提出了有针对性的解决方案和措施。

1 配电网继电保护的基本要求

对于电力系统的继电保护，以下几点基本要求互相协调，互相制约，是整个电力系统能够在不同的环境下正常运行：

1.1 选择性

当电力系统发生故障时，只需要将故障元件从电力系统中排除出去，这样做可以保证停电的范围尽量控制在最小的范围内，其他的部分选择性是指电力系统发生故障时，保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，其他的部分仍然能够正常运行。这种方式的优点是较为简单并且节省人力物力，通常情况下会被优先采用。

1.2 快速性

为了能够保证用户在降低电压的情况下的时间尽可能短，并且降低故障部位的损坏程度，使受到影响的人群尽可能少，排除故障是应该做到尽可能地迅速、准确。

1.3 灵敏性

灵敏性是对保护装置的要求，当其所保护区域出现短路时，不管短路点的形式、位置或者是系统的运行方式如何，保护装置都能够灵活反应，快速应对。

1.4 可靠性

可靠性主要分为两方面，一是在保护区发生故障时，能够按规定采取保护措施，二是在保护区没有发生故障时，不会出现误判和误动作的情况。

2 分布式电源对继电保护带来的影响

以往的配电网构造特点大多为放射性以及单电源性，配电网构造简单也方便后期的检修与维护工作，若配电网出现问题，因为加设了继电保护装置，也可以对问题进行及时有效的处理。但是在接入分布式电源之后，原本的配电网结构产生相应变化，在一定程度上影响了继电保护设备的正常运行，详细来说，主要表现在以下几方面。

2.1 给电流保护带来的影响

将分布式电流接入到配電网之后，供电系统传统单电源供电方式转变为多种电源共同供电。若在母线的尾部产生一定的问题，就会导致原有的配电网以及分布式电源都会出现短路状况。然而此刻，为了确保配电网的安全，继电保护装置会自动切断故障处的电源。但在原有的配电网中会聚集大量的短路电流，这时容易进入电网，损毁设备，时系统的电压降低，电机低电压时发生跳闸现象，引发停电，并且也会对其余运行装置的正常使用带来不同程度的影响，增加问题带来的损失。若在母线的中部出现一些故障，那么分布式电源以及原配电网都不会出现显著特征，但和原配电网的电源相比，分布式电源的电压相对较小，一旦处于长期供电状态，就会造成整个线路的电压急剧下降，从而使配电网供电系统出现部分崩塌状况，更有甚者会使整个配电网彻底丧失供电能力。

2.2 继电保护拒动以及误动

在现有的配电网中，电力系统中电流的方向是单向的，因此一旦配电网出现异常，那么就会使故障电流流经配电网电源。而在接入分布式电源后，一旦出现异常，则会使线路中形成一定的附加电流，其会严重影响继电保护装置判断的精确性，从而使其在正常运行过程中出现拒动或者误动的现场，使其保护作用得不到充分发挥。而通过计算我们会发现，当分布式电源接入配电网后，配电网的可靠性以及灵敏度都得到了提高。

2.3 使保护选择性发生变化

以往的配电网供电的电源都是单侧电源，所以导致加设的继电保护装置缺乏一定的目标性。若在配电网中接入分布式电源，就会使整个配电网中的电源数目激增，一旦电力系统出现问题，就会使继电保护装置不能进行针对性的保护，使其选择保护性丧失，进而出现误动现象。

2.4 重合闸失败

以往配电网的构造多呈放射性，供电电源多为单侧电源，一旦电路系统出现故障切除电源后，三相一次重合闸可以实时闭合，在此阶段不会对整个电力系统带来严重的影响，保证了电力系统供电的稳定性以及可靠性。然而，在接入分布式电源之后，系统供电电源由电测电源转变为多项电源，使重合闸的难度增加，严重的情况，会导致重合闸失败。其主要体现在下面几个方面：

2.4.1 故障点出现拉弧现象

当在配电网中接入分布式电源之后，继电保护装置只会自动将故障点以及主电源隔离开，分布式电源保持持续供电状态，长此以往就是故障点出现拉弧现象，如果没有得到及时有效的处理，可能使原本小的故障转变为大故障，甚至变为永久故障。

2.4.2 分布式电源产生“孤岛”现象

当配网接入分布式电源之后，一旦系统出现问题，继电保护装置只会自动将故障点以及主电源隔离开，并不可以对分布式电源与配电网实施有效地隔离，后者一直处于供电状态，从而出现“孤岛”现象，给重合闸的工作加大了难度。

3 分布式电源接入对继电保护影响的防范合理措施

为了尽可能降低分布式电源接入配电网中给整个继电保护系统带来的不利影响，一般可以从下面三个方面着手：

（1）以分布式电源为界，对下游电路来说，可以将方向性元件配置在其两侧，将断路器陪吃在保护对侧。如果某部分线路的功率注入相反方向，就可以判定此处发生故障。对下游线路来说，可以将其作为辅助电源，在每段线路中重新设置三段式电流保护。

（2）对故障限流器进行相应的配置。在电力网络正常运行的时候，其阻抗一般为零，一旦出现故障问题，那么就会大幅增加电力网络中的电流，此刻阻抗急剧增大。若在此时能够在电网中加设故障限流器，那么就可以大幅降低故障电流，使问题得到有效解决。

（3）加设其他相应的保护措施。在配网中接入分布式电源之后，原配电网中继电保护装置的保护功能会产生一定的变化，从而导致故障造成的影响进一步扩大，因此，在配电网中除需配置上述相关设施外，还需要做好其余保护措施的配置工作，将分布式电源带来的影响尽可能降到最低，从而确保电力系统供电的稳定性、安全性以及可靠性。

4 结语

通过实践可以证明，当分布式电源接入到配电网中后，会提高能源利用的效率高，并且其具有经济效益高、污染小的优势。但是在重视其优势的同时，其负面影响也不能忽视，相关的技术研究人员要不断进行探究和分析，找出分布式电源接入电网后多方面的影响，并且制定出有针对性的解决措施，降低分布式电源的负面影响，提高配电网运行的稳定性和可靠性。

参考文献

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