光伏电站并网对配电网继电保护的影响分析赵季元

光伏电站并网对配电网继电保护的影响分析赵季元
发布时间：2021-08-25T01:54:02.567Z 来源：《福光技术》2021年7期作者：赵季元[导读] 随着清洁能源的发展，分布式太阳能光伏发电将会展现巨大的潜力，更大规模的光伏电源将会接入电网，其在我国未来电力系统中将占据重要地位。

青海黄河光伏维检有限公司青海西宁 810000摘要：随着清洁能源的发展，分布式太阳能光伏发电将会展现巨大的潜力，更大规模的光伏电源将会接入电网，其在我国未来电力系统中将占据重要地位。

而与此同时，分布式光伏电站的并网接入对现行的电力系统将会带来重大影响，光伏电源接入后，需要我们对电力系统的运行、管理及其规划做出重要改变，才能使电力系统的运行更加安全稳定。

关键词：光伏电站并网；配电网继电保护
前言
作为一种太阳能利用的形式，光伏发电技术获得了巨大进步，光伏产业也获得了蓬勃发展，成为了我国电力资源的重要组成部分。

分布式光伏电站的并网，又不可避免的影响配电网的继电保护，因此，需要对原有的继电保护配置进行优化改进。

一、配电网继电保护装置
因配电网一般呈辐射状网络，且网络结构较为简单，方便使用运行。

配电网继电保护装置是同配电网络存在着最为直接的联系，故配电网继电保护装置对于整个配电网有着至关重要的关系，有必要单独介绍与分析。

变电站中接近母线的线路断路器处是配电网继电保护的重要位置，其中将会配置过电流、定时限电流、瞬时电流三段式电流进行保护。

这就是典型的配电网继电保护装置。

其中过电流的保护与定时限电流速断保护都可以有效保护电流线路的总长，而瞬时电流速断保护无法保护电流线路的总长。

一般的电路为了简化保护装置，经常选择过电流保护与瞬时电流速断保护两种保护装置合成为一个二段式保护，并且使用三相一次的重合闸方法，保护电流线路的总长。

其中三相一次的重合闸可以使得发生了故障的电路能够尽快的恢复电力供应。

光伏电站的光伏电池往往分散在厂房、大型办公楼宇各个屋顶上，一般采用多接入点并网方式，为就近的用电设备供电。

并网点往往靠近配电网负荷末端，负载功率变化大。

对于大、中型光伏电站，其光伏渗透率往往较高（超过 20%）。

一般情况下，在光伏电源接入之前，配电网已经建成多年，配套的继电保护定值已经整定好且投入运行。

光伏电源所处的配电网继电保护比较薄弱，主要体现在：保护简单、类型单一；馈线级数多，时限配合复杂，保护速动性、选择性差。

二、光伏电站并网对配电网继电保护的影响分析一般来说，光伏并网对电网造成的影响主要包括以下几个方面： 1 对电网频率稳定性的影响。

系统的频率稳定取决于有功功率的
平衡，光伏作为常规电源的有效补充，虽然小规模小容量并网对电网有功平衡的影响微乎其微，但超过一定规模后其出力变化时必然引起系统频率变化，若波动较大，将会影响电网的频率稳定。

对故障中短路电流的贡献。

光伏多接入配电网，处于电网末端，配电网发生短路故障时其短路电流必然来自系统，光伏接入后必将增大配电网故障时的短路电流，将对配电网中原有的中低压设备造成影响。

对电能质量的影响。

光伏并网逆变器采用工频调制易产生谐波，并联输出谐波放大现象难以预测与治理；光伏发电具有随机性和波动性特征，发电出力变化比对接入地区的电网电压、波形造成影响，若接入比例过大，对电网频率也会造成影响。

4 对未来智能配电网规划、设计的影响。

未来电网发展的方向是智能电网，光伏的接入方式、消纳等必然影响智能配电网的规划、设计。

具体说来，光伏接入将加大配电网规划中电力负荷的预测难度，同时光伏受气候等自然条件的影响，无法为规划区提供持续的电力，使配网变电站的选址、配电网的接线和投资等问题更加复杂和不确定。

5. 对馈线重合闸的影响。

在根本上，大多数配电网所出现的故障现象都是瞬时性的问题。

在这个角度上看，在配电网系统中采用重合闸能够有效地提升系统的稳定性，同时还能够降低电网系统维护的工作量。

在单端供电的配电网结构下，对架空馈线都是用重合闸来实现瞬时故障的供电的，这样便可以很好的保护配电网的正常运行了。

但随着光伏电源的引入，这个问题就不那么简单了。

如果光伏电源与配电网之间的联络线在发生故障后跳开了，那么光伏电源就不会影响重合闸对配电网的保护作用。

三、解决方案
降低发电的规模。

这种方法可以从最为根本的部分来将发电可能造成的影响降到了最低点。

但是随着需求的不断增大，减少发电机组容纳量这种方式将会显得越来越没有力度。

加大监控力度的同时，加大故障反应力度的强度。

当出现故障时，及时的隔离、切断故障点对于整个系统起到相应的保护作用，迅速对于故障点进行抢修，也可以使得造成的损失降到最低。

解决光伏自身的问题。

改进可提高光伏系统功率可控性的智能控制技术；为光伏配置一定比例的储能装置、燃气发电机、动态无功补偿装置等可削弱光伏功率波动的装置和设备；为光伏系统开发不同的调压方式，易应对不同的工况；采用先进电力电子设备，提高分布式光伏逆变器的脉宽调制频率，减少低次谐波的发生量。

开展提升光伏并网容量的辅助技术。

研究光伏发电功率预测技术，建立光伏发电功率预测模型，实现光伏发电功率的预测；光伏与其他电源的协调控制技术，如利用光伏与风电之间的错峰效应，最大程度的利用能源。

打造良好的政策环境，激励光伏的发展。

制定合理适宜的政策，如制定发电并网电能质量奖励政策，给予并网电能质量高的光伏额外的奖励，以提高设备拥有者淘汰旧设备、旧技术，更换新设备、新技术的积极性。

加强标准制定和政策监督，保证分布式光伏质量。

出台关于分布式光伏开发的标准合同，提供统一的参照标准，并在建设过程中加强监督管理，在投运前进行测试，以保证新建分布式光伏的质量。

四、发展趋势
集中光伏发电和光伏发电同时发展，光伏发展速度明显提升。

国家能源局计划新增光伏发电装机 1400 万千瓦，其中光伏 800 万千瓦，
地面光伏电站 600 万千瓦。

全国新增光伏发电并网容量 330 万千瓦，比去年同期增长约 100%，其中新增光伏电站并网容量 230 万千瓦，新增光伏并网容量 100 万千瓦。

光伏发电模式地域性差异更加明显。

光伏主要分布在经济比较发达、电力负荷比较集中的中东部地区，华东和华北地区累计并网容量分别为 145 万和 49 万千瓦，占全国分布式光伏的 60%。

光伏累计并网容量排名前三的省份分别为浙江、广东和河北省，容量分别达到 16 万千瓦、11 万千瓦和 7 万千瓦，三省之和占
全国光伏并网总容量的 40% 以上。

结束语
综上所述，经过上述对于发电系统对配电网继电保护装置的影响的分析，我们可以发现发电将会随着资源的日益紧张而发展更加迅速，并且这种方式也会极大地帮助我们解决能源紧缺造成的危机。

而这一种新型的发电方式无疑会对原先较为传统的电力网络造成一定的影响，可能会使得整个电力网络的供电方面出现不少问题。

所以今后电网发展过程中，我们在接受发电给我们带来的便利的同时，还要针对发电所产生的问题进行分析，并做出相应的改进，对于现在的发电系统接入电网方式进行相应的调整，使其更加适应现在配电网络系统，使得发电系统可以更加高效的工作，为人们提供更多的经济效益和社会便利。

参考文献
于建成，迟福建，徐科. 分布式电源接入对配电网的影响分析[J]. 电力系统及其自动化学报，2019，24(1)21-22.
陆健，牟龙华 . 逆变型分布式电源微网的继电保护研究 [J]. 广东电力，2019，39(10)32-33.。