分布式电源对配电网继电保护的影响

赵建设，杨 逍，黄鲁晨

（国网北京门头沟供电公司，北京 100000）

0 引 言

随着社会的不断发展，人们对于电力的需求量逐年递增，再加上互联网以及大数据技术的不断完善与成熟，逐步推动我国智能电网建设的进一步深化与实施。在这样的背景之下，相对应的供电、配电模式以及方法也发生了不同程度的改变[1]。这对于传统电力以及相关行业的发展产生了冲击[2]。在日常的电力分布与调配过程中，电源的应用种类也有不同的形式，大致可以分为关联式、分布式以及调度式。不同的应用电源接入配电网的形式也存在一定的差异，在这些电源之中，分布式电源在日常工作中相对应用的较为广泛，同时也使得分布式光伏发电、分布式风力发电以及层级储能在配电网中的应用结构逐渐完整，取得一定的应用效果[3]。

虽然分布式电源对于电网的创建具有一定的积极作用，同时使得配电网的运行方式、潮流特性及短路电流等存在一定的问题以及缺陷，产生具有关联性的大面积电力损失，影响电力配网的日常应用[4]。不仅如此，传统的配电网在应用的过程中结构相对较为单一，且缺乏系统性与全面性，对于电力的供给与调配工作，可能会出现无法同时满足的情况，导致大面积供电区域的电力处理效果混乱，同时就也降低了继电保护的范围[5]。继电保护实际上是对配电网的电力处理以及指令执行的一种故障维修保护形式，对于电网的正常运行具有深远的影响[6]。

所以，在接入的过程中，可以依据实际的配电需求，更改调整保护机制，同时挑选接入口，将直流电流的大小控制在合理的范围之内，设定继电保护的实际限制标准，预设对应的标准参数值。加强分布式电源对配电网继电保护的应用价值以及实际效果。因此，分析分布式电源对配电网继电保护的负面影响[7]。本文在较为真实的环境之下，结合实际的应用情况，根据可靠性和安全性的需求，简述分布式电源对配电网具备的作用，同时，在所设的范围之内，进行关联对比分析，最终完成对继电保护影响的研讨与探析，为相关技术的进一步发展奠定更为坚实的理论基础。

1 分布式电源对配电网继电保护现状简述

现如今，我国的配电网日常的应用结构大部分还沿用着单侧电源和辐射型网络处理模式，结合断路器来实现故障的维修与消除[8]。这种形式虽然可以达到预期的工作目标，但是在实际应用的过程中，仍然存在不同程度的问题以及应用缺陷，最终对配电网的执行效果以及供电形式造成较大的影响，严重的甚至会形成电路的大面积异常以及断电问题，造成经济损失。不仅如此，单侧电源和辐射型的电力处理方式同样还具有运行速度慢、应用范围较小、应用局限多等弊端，一定程度上阻碍了电力行业的进一步发展[9]。

而继电保护装置是通常被安装在靠近电路母线的一种电路断开装置，主要被应用在电路异常的情况之下。当配电网下属的单路发生故障或者大面积的异常时，电力调配系统会迅速感应到情况，并将异常信号及时发送给对应的处理装置。而处理装置一般是与继电保护装置相关联的，具有同信号接收共享的特征，所以在接收的过程中程序也会随之开启，切断配电网的所有电源，实现三相重合反馈闭合[10]。

而分布式的电源虽然可以统一3种继电保护程序，在预设的范围之内，可以实现高度的执行统一，使线路迅速恢复供电，并及时修复故障的电力。但是，分布式的电源对电流分离控制的特性对于配电网的运行却是有利有弊。当电路中的电流量过大时，分布式的电源可以划分为两个相同的传输信道，将电流分化处理，以此避免电流过大造成电压不稳的现象，但这种模式同时也造成了外部电路压力过大，无法实现电流的速断保护，使电流的整定值控制在合理的范围之外，降低分布式电源对配电网继电保护的效果，形成处理误差，造成糟糕的现状。

2 存在问题探析

根据对上述分布式电源对配电网继电保护重要性的简述，接下来，需要对存在的问题作出对应的探析与综述。

其一是继电保护的选择程度不高[11]。通常情况下，当电力系统由于外部因素或者外部冲击发生故障时，需要择优查取对应的故障原件。同时在确保配电网电力作用范围之内，保护装置一旦出现动作选择错误，便会造成极为严重的电网混乱，导致停电、低障甚至爆电等事故发生[12]。

其二是继电保护装置的灵敏度较低。部分地区的配电网由于年久失修，相关的电力设备存在不同程度的损坏，执行装置的使用寿命也大幅度降低，配电网继电保护装置的灵敏度也会受到不同程度的影响[13]。举例来说：当配电装置的灵敏度下降时，日常的电力处理质量和效率也会受到冲击，电流电压较高的区域还可能会出现短路，加大电路损坏的程度。

其三是误判程度较高。部分配电网时常会出现虚假故障情况的发生，这也在无形中增加了继电保护的误判程度，大大降低继电保护的可靠性以及精准性，形成更为糟糕的用电环境。

3 分布式电源对配电网继电保护的影响

3.1 增加了控制电流电压难度

以往的配电网电源对于电路中的电流或者电压并没有过多的限制，同时，配电网的构造也具有放射性以及单电源性的优势特点。在这样的背景之下，一旦配电网发生故障或者异常时，如果不能完成对电流的控制，极可能会对后期的维护以及检修造成极为严重的消极影响[14]。不仅如此，对继电保护装置也会产生较大的冲击[15]。而分布式电源的应用便进一步加重了这一系列问题的产生，分布式电源虽然具有分离电流与电压的作用，当配电网接入分布式电源之后，初始的配电结构也会随着发生相应的变化，此时极有可能会产生电流或者电压过大的情况，促使电路爆电、设备故障或者电网瘫痪，而分布式电源自身实际上具备灵活、多应变的优势。当电路中的电流或者电压过大时，分布式电源与继电保护装置之间存在关联性的运行机制，可以将电流或者电压依据对应的区域进行划归与分离，通过不同的传输信道，传输到电网的相关区域，虽然这种模式一定程度上可以加强对配电网继电装置的保护程度，但是在实际应用的过程中，这种电源其实增加了电路的执行压力，对于电流的传输以及控制也会逐渐减弱，使配电网无法更好地控制电源的运行，极易产生不可控问题。不仅无法实现综合保护效果，同时也不能避免大范围的电力问题，造成较大的电力影响。

3.2 造成继电保护拒动以及误动

配电网在实际应用的过程中，分布式电源容易受到外部因素或者内部预设结构的影响，造成继电保护的拒动以及误动问题。继电保护的拒动以及误动通常是指电网在实际应用的过程中，电路出现的接入异常或者变化拒动情况，对于配网的继电保护结构也会造成影响。在我国现有的配电网机制中，电力系统的电流方向一般是单向的，并与分布式电源呈现一致的关系，同时也与电压的变化情况呈现出正比例关系。在这样的情况之下，继电保护装置的拒动以及误动很有可能使电路在正常的状态下出现电颤或者延迟供电的问题，并且还会增加继电保护设备附加电流的大量出现，误导正确的保护方向。依据下列数据，进行拒动以及误动情况的对比分析，具体如表1所示。

根据表1中的数据信息，可以完成对继电保护拒动及误动对比分析与研究。根据上述表格，可以对继电保护装置的实际情况作出一定的分析与研究。当拒动及误动变化标准值较高时，电路的稳定性更佳。反之，如果动及误动变化标准值较低时，拒电路的稳定性会相对更差一些。

表1 继电保护拒动及误动对比分析表

3.3 重合闸拉弧失败

传统的配电网一般呈现为放射性的应用结构，同时多为单侧电源，且电路的设定相对较为单一，对于电路的整体控制效果十分有限。在这样的背景之下，对于重合闸的影响相对较大。具体如图1所示。

图1 重合闸结构示意图

根据图1中的展示，可以了解到重合闸的相关结构。分布式电源在实际应用的过程中，虽然存在更强的灵活性以及应变性，但当电路出现异常或者故障的现象时，同样需要对故障处进行切除。分布式电源由于关联三相一次重合闸获取异常信号的时间相对较慢，同时不同的侧向拉弧和接入电流来加强对配电网的实际控制情况也不明确，故障设备对整个配电网的影响程度也无法进行更为严格地控制。不仅如此，配电网的电路处于闭合状态时，接入分布式电源，会在原电路基础上，形成多侧向的置换控制电源，在一定程度上会增加重合闸的实际难度，严重的甚至会导致重合闸拉弧失败，造成更加大面积的电路故障。不利于继电保护技术的进一步发展与完善，同时对于电路的保护效果也会明显下降。

4 结 论

本文分析了分布式电源对配电网继电保护的负面影响。对比于传统的继电保护措施，结合智能化技术的分布式电源的继电保护措施，一定程度上提升了实际的保护范围。同时，一旦配电网出现故障或者异常情况时，智能化的分布式电源也可以在多层级的分化处理结构之上，进行精准可靠的分析与处理，提高对应的保护机制。因此，现阶段还需要对分布式电源进行创新与设计，消除存在的弊端，调整应用的整体结构，进一步提高配电网继电保护极限值，根据电网日常的特性以及机理，实现分布式电源的实时调整，提升整体的保护效果。