分布式发电对配电网继电保护的影响

冀晓诚

摘要：随着电力行业和科技水平的快速发展，分布式发电安全指数相对较高，避免了传统电路故障时整片区域停电的弊端，但是给配电网继电保护系统的运行造成了不良影响。因此，在实际应用分布式发电方式开展电路管理工作时，需要明确意识到其应用优势，分析其对配电网继电保护产生的不良影响，积极研究有效解决影响的可行方式。

关键词：分布式发电;配电网;继电保护

引言

电力运行过程中，最关键的环节是配电网的继电保护系统。它能够自动切断电源，避免电路故障对整个电路系统造成损害。因此，继电保护系统的重要性不容忽视，成为电力企业在应用分布式发电方式时需要重点关注的内容。

1分布式发电对配电网继电保护的影响

1.1线路保护问题

馈线是配电网中的一个术语，可以指与任意配网节点相连接的支路，可以是馈入支路，也可以是馈出支路。传统的电力传输形式是以电力企业通过配电网统一供电的方式完成电压的变电调节和电力传输工作。基于分布式发电结构自身的特点，通常分布式发电带来的影响主要包括两大方面。一是使得线路保护动作的灵敏性大幅度下降。继电保护是一种自动触发装置，当感应系统监测到线路故障问题时，会及时做出相应的断电保护反应。而在分布式发电结构下，反应的时间有所增加，易出现安全隐患问题。二是分布式发电形式可能会使馈线保护出现误动作，即对故障情况判断失误，在电力系统正常的运作状态下出现误跳闸情况，给用户的日常使用造成不便。

1.2自动重合闸问题

自动重合闸是配电网中必备的一项功能措施，主要指瞬时间的电压流通过大，继电保护自动启动跳闸程序，在较短的时间内使电路恢复连接，从而保证城市用电的安全性与稳定性。当电力企业决定使用分布式发电方式进行供电工作时，会导致自动重合闸使用功能发生故障。这主要是因为一旦电路由于短时间内电流及电压过大导致继电保护启动跳闸程序后，分布式发电状态下电路内部的运行系统会出现电压不稳定情况，导致无法实现自动重合闸。此外，这种不稳定状况下还可能发生一些安全事故，如继电保护自动断开的连接可能会有一定的概率重燃，进而完全击穿整个绝缘体。

1.3熔断器问题

熔断器也是一种断电保护形式，目前广泛应用于我国配电网。它的工作形式主要是当电流流通量过大导致内部金属线路温度过高时，通过高温状态直接将线路熔化，从而使电路连接断开。熔断的是线路的连接点，不会对接入端造成影响，因此还可以恢复使用[。而分布式发电在运作过程中易对熔断器的接入端造成严重损坏，使得电流保护效果大幅度下滑。持续高压引发的线路热量增加，易造成线路熔断问题。不仅影响电力的正常使用，还可能出现反向电流情况，从而造成分布式发电接入两侧出现故障，进而将熔体完全熔断。

2分布式发电对常规网架的影响

2.1对网架电压的影响

分布式发电一旦接入常规网架，其首先会对系统电压产生冲击影响，勿论冲击的大小，网架所接受到电压波动必将传递，随着接入分布式发电源的数量增加，电压所受到的影响会更为加剧。传统网架的稳压模式和措施往往针对于短时间的操作过电压或者自然界的雷电过电压，对于从配网端逐一接入的分布式发电源对策较少，相对并不完善，容易为其他用户带来影响，进而导致整个网架的电压波动。具体来说，分布式发电接入对网架电压的影响主要有：①接入分布式发电会对接入回路产生直接影响，即对线路的电压分布产生直接影响，接入数量越多，容量即越大，产生的影响越难以消除;②在网架节点上接入分布式发电，对整个节点关联的用户均会产生影响，且节点分布范围影响难以估算;

2.2对电能质量的影响

如前文所述，分布式发电有别于传统网架利用煤气、水利发电，往往利用新能源如太阳能、风能、化学能等发电，这就涉及到大量的整流逆变技术，极易产生难以消除的谐波，对电能质量影响极为恶劣，进而影响到用户的实际使用效果。具体来讲，分布式发电对电能质量的影响主要有：①电压的跳变。分布式发电源的接入、退出、发电装置的波动等，都会对电压产生影响，电压的跳变是电能质量下降的主要因素。②谐波污染。整流逆变技术的应用需使用大量的电力电子设备，这是谐波的主要发生源，谐波对于电网的保护系统以及用户的各类电器设备均会产生不良影响，这也是当前分布式发电难以大规模接入到常规网架的主要原因。

3含分布式电源的配电网继电保护的改进措施

分布式电源的接入使配电网的潮流由单向流动变成双向流动，而传统的三段式保护已经不适应配电网的发展需要。为了提高配网的可靠性和供电质量，需要对传统的继电保护配置进行改进和优化，为实际配电网的继电保护及自动化配置提供参考。1）分布式电源接入配电网后，原来的单辐射网络结构变成双电源或者多电源网络，当分布式电源容量相对较大，提供短路电流较大时，为了防止继电保护装置因反方向的电流而产生误动，可以考虑在保护装置加装方向元件。同时还要综合考虑成本因素。2）当分布式光伏接入后，整定时考虑其助增和分流影响，需要对分布式光伏所在馈线的相邻馈线以及上游馈线保护定值进行调整，这样才能保证对系统可靠的动作。3）分布式电源接入配网后，配网出现故障时，当系统电源和分布式电源被断路器切除后，两侧可能出现一个相角差，当差值达到一定的界限后，自动重合闸会造成强大的冲击电压或者电流，破坏重合闸的运行状态。

4智能化处理方式

在传统的配电网检修工作中，通常由员工在户外对各个线路进行人工检查工作，观察有无运行风险。一般的故障处理工作是在故障发生后才由员工进行维修，这种情况下故障问题通常不是一个故障点，而是整个供电区域。尤其是在分布式发电形势下，要想解决其对配电网继电保护的影响，需要实时监控线路运行的稳定状态。这涉及到智能化设备的应用，如感应设备。在线路中安装相应的感应器，然后将相关信号与核心计算机系统连接起来，电力企业可以远程实时观察线路运行是否存在异常问题，并可以手动采取一些断电操作，以便在故障发生的第一时间控制故障问题，以免故障影响到其他线路的正常运行状态。这是目前各个电力企业针对分布式发电形式的弊端应用比较广泛的一种解决措施，但是这项措施需要充分考虑电力企业的经济成本因素，以此确保电力企业经济的平稳运行。

结语

分布式发电是目前各个电力企业比较常用的一种方式，具有布设简单、操作方便以及电流传输迅速等特点，深受人们喜欢。但是，针对配电网继电保护问题，分布式发电由于自身的特殊性质与传统的供电方式不同，经常会导致继电保护发生故障而影响线路运行的安全与稳定。电力企业应當综合实际问题进行分析，制定科学的设计方案，引进智能控制设备，设置监管机制，并注重于提升相关工作人员的创新意识，从而促进电力传输的安全与稳定。

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