浅谈分布式电源对馈线自动化影响

浅谈分布式电源对馈线自动化影响
摘要：馈线自动化是配电自动化的重要内容之一，对配电网供电的安全、可靠
和经济起着决定性的作用。

分布式电源的接入电网直接向其附近的负荷供电或根
据需要向电网输出电能，能够节省投资、降低网损、提高可靠性，具有比较高的
经济效益和社会效益。

关键词：分布式电源；馈线自动化；电力系统
配电自动化系统DA（Distribution Automation）是指利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构
和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运
行及事故状态下的监测、保护、控制、用电负荷配电管理的现代化。

配电自动化
系统能快速隔离故障区域，及时恢复非故障区域用户的供电，缩短对用户的停电
时间，减少停电面积。

馈线自动化是配电自动化的重要内容之一，对配电网供电
的安全、可靠和经济起着决定性的作用。

馈线自动化处理主要包括故障自动检测
与故障识别故障自动定位与自动隔离网络重构和快速恢复供电。

分布式电源和储
能系统的接入技术是指分布式电源和储能系统的接入后配网潮流计算和分析以及
分布式电源对电网的影响。

1.分布式电源定义
分布式电源（DG—distributed generation）是指功率为数千瓦至50MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源。

分布式电源的接入电网一般选择分布广泛、电
压等级相对较低的配电网，直接向其附近的负荷供电或根据需要向电网输出电能，能够节省投资、降低网损、提高可靠性，具有比较高的经济效益和社会效益。

但
随着DG的接入，配电网由原来的单电源辐射型网络逐步转变成多电源的互联网络，IEEE 1547 标准要求并网DG 在发生故障及自动重合闸前要离网，而在实际运
行中，DG有可能没有及时退出。

因此本文从分布式电源对馈线保护、对基于重
合器的馈线自动化和基于FTU的馈线自动化三个方面进行分析。

2.分布式电源接入对保护的影响
如图1所示，由计算可知当F1点发生故障时，DG接入位置上游的保护B1、
B2的灵敏度都会降低，随着DG容量的增加，当其值小于电流速断保护整定值时，保护拒动，故障无法隔离；保护B3为DG下游的保护，由于DG的助增作用，保
护B3所检测到的故障电流也会增大，保护范围延长，可能其导致误动作。

当F2处发生故障时，DG也向故障点提供故障电流，但对流过B1、B2的故障电流影响不大。

此时若只有保护B2动作，而由于母线B与故障点之间没有保护
装置，因此DG始终给故障点提供短路电流，最终只有靠DG自身的保护装置动
作退出电网。

当F3处发生短路故障时，若DG的容量足够大，则其提供的故障电流可使保
护B1、B2误动作。

同理由于DG供出的故障电流与系统侧供出的相叠加，保护
B4流过的故障电流会增大，有可能会使保护B4的保护范围延伸到下一段线路，
与保护5失去配合，无法保证选择性。

图1 分布式电源的接入对馈线保护的影响
3.分布式电源对基于重合器的馈线自动化的影响
如图2所示，R1和R2都采用前加速自动重合闸装置，分段器按电压时间型分析。

当F1处发生故障，若DG侧反孤岛保护未动作跳开，无论变电站侧保护
R1跳开重合几次，分段器S2一直感受到DG的电压，一直未能分闸，故障隔离失败。

如果重合闸时间整定比反孤岛保护跳开的时间短，分段器S2还未失压断开，重合器R1经分闸-重合-分闸达到最大设定重合数，闭锁于分闸状态，虽然隔离了故障点，但R1不再重合，不能恢复非故障区域的供电。

当F2处故障时，若DG提供的故障电流足够大，也会引起保护R1自动重合闸装置的误动作。

图2 分布式电源所在馈线故障时对重合器分段器的影响
4.分布式电源对基于FTU的馈线自动化的影响
如图3所示的配电网环网供电网络，当DG未接入F1处发生故障时，保护R1检测到故障电流先跳闸，同时各FTU采集故障时的数据传送到主站，发现S1流过故障电流，S2没有流过故障电流，判断出故障在分段开关S1和S2之间，断开这两个开关，然后合上R1和S5，从而隔离了S1-S2段的故障并恢复S2-S5段的供电。

若DG接入后，它对故障点提供的故障电流也经过S2，S1和S2分别感受到故障电流，上述的方法无法再判断出故障区域。

图3 分布式电源对基于FTU馈线自动化的影响
5.小结
综上所述，含分布式电源的馈线自动化减少了对一次设备的损害；也不需要与远方主站通信，对通信要求相对较低；避免了因盲目搜索而造成的故障定位时间长。

参考文献：
[1]张贞基于多种分布式电源的微电网优化运行研究[D] 长沙理工大学，2013
[2]王敏分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D] 合肥工业大学，2010。