浅谈分布式发电对配电网继电保护的影响

浅谈分布式发电对配电网继电保护的影响

随着新能源技术的进步以及优惠政策的出台，分布式发电设备的应用越来越广泛。分布式发电让大自然中源源不断的风能、光能、水能、生物质能等可再生能源转化为安全清洁高效的电能，降低了对总量不断减少中的传统石化能源的依赖。分布式发电的接入点分布于配电网的各个节点，文章通过分布式发电对配网主馈线和分支路线的影响进行分析，主要阐述了分布式发电对配电网继电保护的影响，并提出了相应的解决方案。

标签：分布式发电；配电网；继电保护

分布式发电是一种可靠、实用的发电单元，发电功率从千瓦级到兆瓦级，是设置在用电用户周围的便捷式发电装置。目前，分散的电力能源接入配电网的数量正大规模增长。但是随着分布式电源的不断增加，对于配电网继电保护的影响也在不断的增加，因此，电力企业应加强分布式电源安全接入的管理，将分布式发电对配电网继电保护的影响降到最低，在充分发挥分布式发电的价值和优势的同时，保障电网安全稳定，保障电能质量和供电可靠性。

1 分布式发电的特点

1.1 分布式发电的定义

传统的发电形式，是将所有的电能进行集中式的管理和分配，如今的分布式发电通常采用天然的能源，发电容量较小，接入电压等级10kV（20kV）及以下，设置在用户的周围进行分散式的发电。其本身的继电保护装置采用自动化的保护方式，阻止高于标准值的电流通过，防止其产生故障。分布式发电不仅安全实用，同时也符合了国家节能减排环保的发展策略，利用所有的能源进行发电，由强大的电网进行电能分配，多余的电能也不会被浪费，不断提高总体的能效。

1.2 分布式发电的特点

分布式发电设备是分散接入到配电网系统中的，不同于原有的电源点集中的电能管理方式，同时分布式电源对于配电网的等级有一定要求，常常被接入到中压的配电网中，将电能能源及时、准确、高效率分配到用户；但是配电网中的继电保护系统，缺乏电流方向识别、分析、评估、过载性能以及供电恢复等能力，所以保护可靠工作受到抑制。

2 分布式发电对配电网继电保护影响

2.1 对配电网主馈线路保护的影响

2.1.1 但是随着分布式电源的接入，原单纯的辐射型、单电源网络变成了多电源网络。对于配电网主馈线路继电保护影响首先体现在多电源上。

（1）当在主馈线上接入分布式电源时，一根主馈线接入的母线与分布式电源之间存在双向的电源，这样当母线与分布式电源之间的任何位置出现故障点，就会受到系统供出的故障电流以及分布式电源供出的反向电流，因为继电保护装置没有方向识别的能力，当电流超过标准值时，就会使接入分布式电源的主馈线、母线等继电保护装置出现误动作。

（2）当接入分布式电源的主馈线出现故障，应由该线路的继电保护装置进行故障切除，但是对于分布式电源之后的故障，分布式电源也提供故障电流，这样主馈线出口保护装置只感受到电源电流，使其保护装置对于分布式电流接入的该段主馈线的故障识别能力降低，而主馈线上下一阶段的继电保护装置，会受到分布式电源的分流电流以及系统测电源共同传来的电流，使其保护大大增加。

（3）当分布式电源接入到主馈线上时，当两条及以上的配電线路均有分布式电源，当一条主馈线出现故障时，馈线上的电路保护装置会受到来自另一根主馈线上的分布式电源的电流与系统侧电源提供的电流，此时电流值增加，使其该馈线上的保护装置灵敏度增加，在主馈线上接入分布式电源之前的保护装置也同样会受到分布式电源提供的反向电流，当电流增加，也会产生保护装置的误导动作。

（4）当分布式电源接入到主馈线上时，发生故障的位置，应当由指定的保护装置进行故障排除，但是当接入的分布式电流足够大时，主馈线上的保护装置会将保护动作延伸，而指定的保护装置只能进行一个故障排除，当分布式电源的电流增加，容量增加使其超过了标准值，那么就会造成多个保护装置同时对一个故障点进行的故障切除，会在一定程度上造成保护装置的选择能力混乱。

2.1.2 对于自动重合闸的影响。配电网的电源是放射性的形式，一旦出现故障，配电网会对故障电源进行第一时间保护，这是对于配电网，不会产生任何的障碍，可是当分布式电源接入时，电源线路的故障会产生电力孤岛的现象，给自动重合闸产生不小的影响；当自动重合闸处于工作状态时，分布式电源的转速会发生一系列的变化，电力孤岛不会与系统电源同步运行；电力孤岛与主电源之间相差的角度，如果超出规定，那么会对于非同期的重合闸有一定的冲击作用，破坏配电网内部结构的稳定；当系统电源跳闸后，分布式电源还是会进行提供电流，但当重合闸工作时，出现故障的线路会因为受到分布式电源所提供的电流的影响，导致其电弧出现复燃的情况，局部加热导致外部的绝缘材料出现破坏的现象。

2.2 对配电网分支线路保护的影响

2.2.1 随着电网保护的不断发展，如熔断器的使用，起到了很好的保护作用；熔断器是在当配电网线路中的负荷电流，高于标准值时，熔断器会凭借自身的优势，产生足够的热功率，将熔体发生熔断的情况，从而使其电路断开，阻止电流的流通，也是一种常用的短路的电流保护装置；经常被用于配电网分支线路的保护，控制分支路线中出现高出标准值的电流；工作的原理是当分支线路中出现高于标准值的电流时，高出标准值的电流在通过熔体时，产生的热功率会及时将熔

体熔断，快速的将故障点进行确定。

2.2.2 当在配电网的分支线路上接入分布式电流时，分布式电流和系统侧电源会同时向分支线路提供电流，电流会高于标准值，应当将分支线路中的熔体进行熔断，但是因为熔断器会进行选择性的熔断，故障点出现在上下级的的分支线路中，就会破坏熔断器的保护性能；同时分布式电源的引入，会时常提供反向的电流，给熔断器的电流方向识别产生困扰，使其故障机率增大。

3 结束语

综上所述，分布式发电是能源利用技术进步的标志，其与配电网的连接，对配电网的继电保护装置造成不小的影响，使其主馈线出现保护误动、拒动、馈线的保护性能下降或提升、保护范围不确定以及出现保护混乱的情况，对于自动重合闸也产生不小的影响，对此通常需采用在分布式电源与电网连接处设置安全自动装置的方法，当该处安全自动装置检测到电压、频率异常时首先自动切断与系统的联系，这样保障系统按设定的故障动作级次正常动作。当电压、频率恢复正常时正自动恢复与系统的连接并正常发电。系统的备自投装置、自动重合闸装置以及保护装置均需校验其保护范围及动作次序，保障配电网系统正常运行。

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