浅析分布式电源并网对系统继电保护的影响

浅析分布式电源并网对系统继电保护的影响
分布式发电技术作为集中式供电方式的一种补充，可以有效地缓解环境污染和能源紧缺，提高供电可靠性和安全性，是各界各国电力工业的发展方向。

光伏发电作为一种可持续的能源替代方式，近年得到迅速发展，并在世界范围内得到了广泛的应用。

本文针对分布式电源并网对系统继电保护的影响进行了分析并提出了相应建议，对分布式光伏电站并网工程建设有一定技术指导意义。

标签：分布式电源；并网；系统继电保护
1 分布式电站并入系统对继电保护的影响
1.1 分布式电站并入电源来自110kV变电站110kV母线系统对继电保护的影响
系统变电站继电保护标准配置为：DL1和DL4配置普通微机线路保护，DL2和DL5不配置保護，ZB1和ZB2配置普通微机变压器保护，中性点不接地运行。

（1）系统K1点发生不对称瞬时故障时，DL4保护动作跳开断路器DL4，但分布式电源可通过DL5继续向K1点输送故障电流，ZB2中性点间隙击穿，间隙保护跳开分布式电源系统侧并网断路器，DL4重合闸动作成功；如果DL4重合闸动作时间与ZB2间隙保护时间不配合，可导致系统与电源撞车，系统再次受到冲击，2#110kV变电站失压。

（2）系统K2点发生不对称瞬时故障时，DL1保护动作跳开断路器DL1，但分布式电源可通过DL5、DL4、DL2继续向K2点输送故障电流，此时ZB1中性点间隙首先被击穿（ZB1中性点比ZB2中性点零序电压高），间隙保护跳开ZB1各侧断路器后，ZB2中性点间隙被击穿，间隙保护跳开分布式电源系统侧并网断路器，DL1重合闸动作成功，ZB1失压；如果DL1重合闸动作时间与ZB1、ZB2间隙保护时间不配合，可导致系统与电源撞车，系统再次受到冲击，1#及2#110kV变电站失压。

（3）系统K3点发生故障时，ZB2保护动作跳开ZB2各侧断路器，2#110kV 变电站ZB210kV侧断路器无电流，但有压，10kV备自投无法动作，直到分布式电源被切除后方可动作。

如果10kV备自投与分布式电源低频低压解列装置定值不匹配，还可能会导致2#110kV变电站另一段10kV与分布式电源撞车，损失负荷。

1.2 分布式电站T接与220kV变电站110kV母线出线上对继电保护的影响
系统变电站继电保护标准配置为：DL1配置普通微机线路保护，DL2和DL3不配置保护，ZB1和ZB2配置普通微机变压器保护，中性点不接地运行。

（1）系统K1点发生不对称瞬时故障时，DL1保护动作跳开断路器DL1，但分布式电源可通过DL3继续向K1点输送故障电流，ZB2中性点间隙击穿，间隙保护跳开分布式电源系统侧并网断路器，DL4重合閘动作成功；如果DL4重合闸动作时间与ZB2间隙保护时间不配合，可导致系统与电源撞车，系统再次受到冲击，1#、2#110kV变电站失压。

（2）系统K2点发生不对称瞬时故障时，DL1保护动作跳开断路器DL1，但分布式电源可通过DL3继续向K2点输送故障电流，此时ZB1中性点间隙首先被击穿（ZB1中性点比ZB2中性点零序电压高），间隙保护跳开ZB1各侧断路器后，ZB2中性点间隙被击穿，间隙保护跳开分布式电源系统侧并网断路器，DL1重合闸动作成功，ZB1失压；如果DL1重合闸动作时间与ZB1、ZB2间隙保护时间不配合，可导致系统与电源撞车，系统再次受到冲击，1#及2#110kV 变电站失压。

（3）系统K3点发生故障时，ZB2保护动作跳开ZB2各侧断路器，2#110kV 变电站ZB210kV侧断路器无电流，但有压，10kV备自投无法动作，直到分布式电源被切除后方可动作。

如果10kV备自投与分布式电源低频低压解列装置定值不匹配，还可能会导致2#110kV变电站另一段10kV与分布式电源撞车，损失负荷。

2 分布式电站并入系统的继电保护配置
2.1 分布式电站并入电源来自110kV变电站110kV母线系统的继电保护配置
（1）DL1与DL4侧加装一只线路侧抽压PT，实现检无压重合闸，防止系统与分布式电源撞车。

（2）ZB2保护加装主变间隙联切分布式电源系统侧并网断路器功能。

（3）如分布式电源较大，能满足灵敏性要求，DL5加装线路保护，该保护出口跳开分布式电源系统侧并网断路器；不能满足灵敏性要求，增加DL1与DL4保护动作远切分布式电源系统侧并网断路器的远跳保护。

（4）ZB2保护增加主变保护动作联切分布式电源系统侧并网断路器功能。

（5）2#110kV变电站110kV备自投与10kV备自投增加联切分布式电源系统侧并网断路器功能。

2.2 分布式电站T接与220kV变电站110kV母线出线上继电保护配置
（1）DL1侧加装一只线路侧抽压PT，实现DL1检无压重合闸，防止系统与分布式电源撞车。

（2）ZB2保护加装主变间隙联切分布式电源系统侧并网断路器功能。

（3）如分布式电源较大，能满足灵敏性要求，DL3加装线路保护，该保护出口跳开分布式电源系统侧并网断路器；不能满足灵敏性要求，增加DL1保护动作远切分布式电源系统侧并网断路器的远跳保护。

（4）ZB2保护增加主变保护动作联切分布式电源系统侧并网断路器功能。

（5）2#110kV变电站110kV备自投与10kV备自投增加联切分布式电源系统侧并网断路器功能。

3 结论
感应电机、同步电机分布式电源并入10kV配电网的保护配置策略就是要解决电站的接入对传统配电系统保护带来的影响，又要满足并网后紧急情况下电网对保护的新要求。

主要保护策略是：
（1）配电网故障主动将分布式电源退出，使传统的配电网保护不受任何影响，恢复系统原状。

（2）限制分布式电源的容量与接入位置，尽量做到配电网不调整。

（3）采用故障电流限制措施，故障时将分布式电源的影响降至最低，配电网不做调整。

参考文献：
[1]国家电网办〔2013〕333号国家电网公司关于印发分布式电源并网相关意见和规范的通知[S].
[2]微电网技术及工程应用[J].2013.。