王寶安 張楠 劉小兵

摘要：分布式發(fā)電電源通常由10kV配電網(wǎng)接入，它是一種無(wú)污染的清潔能源，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的負(fù)荷供電，滿足用戶的用電需求，分布式發(fā)電接入配電網(wǎng)之后，會(huì)使原有的單電源供電網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)殡p端供電，同時(shí)，在分布式發(fā)電接入配電網(wǎng)之后，還會(huì)對(duì)流過(guò)線路保護(hù)裝置中的短路電流造成影響，從而對(duì)配電網(wǎng)的繼電保護(hù)的正常動(dòng)作產(chǎn)生影響，導(dǎo)致誤動(dòng)或拒動(dòng)。

關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電；配電網(wǎng)；繼電保護(hù)；影響

一、分布式發(fā)電的概念

分布式發(fā)電是一種新興的高效且環(huán)保的發(fā)電技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用主要是為了在一定程度上滿足特殊客戶的需求，通過(guò)支持原有配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行而設(shè)計(jì)和安裝在用戶處或者是其附近的小型發(fā)電機(jī)組中。與傳統(tǒng)的大容量集中式發(fā)電相比較的話，分布式發(fā)電又可以稱為分布式能源，其發(fā)電方式為非集中式。其中，分布式發(fā)電的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在具有較小的容量，且能源一般是采用可再生的能源，例如天然氣、太陽(yáng)能、小型風(fēng)力發(fā)電、小型水力發(fā)電等。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，分布式發(fā)電一般要接入配電網(wǎng)中才能發(fā)揮有效的作用，因此這便會(huì)在一定程度上影響到配電網(wǎng)的相關(guān)性能。對(duì)于此問(wèn)題，相關(guān)人員則需給予一定的重視與關(guān)注，以避免對(duì)配電網(wǎng)產(chǎn)生影響。

對(duì)于分布式發(fā)電來(lái)說(shuō)，其可以按照使用技術(shù)的不同進(jìn)行一定的分類，其主要可以分為小水電、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、燃料電池發(fā)電和燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電等幾大類。此外，分布式發(fā)電還具有諸多的優(yōu)勢(shì)，如環(huán)保，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染，且還會(huì)降低終端用戶的費(fèi)用，在使用過(guò)程中不僅靈活、高效，且能源來(lái)源也極具多樣化，因此該技術(shù)已在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。

二、分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

2.1分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)的影響

大量分布式發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)后，由于一些客觀因素，可能出現(xiàn)發(fā)電不穩(wěn)定、供電間歇性等問(wèn)題，分布式發(fā)電的起停不僅影響了電能的質(zhì)量，而且加大了供電系統(tǒng)調(diào)節(jié)的難度，使得系統(tǒng)穩(wěn)定性變差。此外，由于分布式發(fā)電系統(tǒng)的接入，使得配電網(wǎng)電力向用戶的流動(dòng)變?yōu)榱穗p向流動(dòng)，配電系統(tǒng)從傳統(tǒng)的單電源輻射式網(wǎng)絡(luò)變?yōu)榱穗p端或多端有源網(wǎng)絡(luò)，加大了系統(tǒng)保護(hù)的復(fù)雜性程度，而且容易引起保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，使得系統(tǒng)的靈敏度降低；當(dāng)分布式系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，產(chǎn)生的沖擊電流更易危害機(jī)組安全，電網(wǎng)殘壓也容易導(dǎo)致故障檢測(cè)的不準(zhǔn)確性。

2.2分布式發(fā)電對(duì)三段式電流保護(hù)的影響

在分布式發(fā)電接入配電網(wǎng)之后，發(fā)生故障時(shí)，配電網(wǎng)中的電流大小和分布將于不接入時(shí)產(chǎn)生明顯不同，由于分布式電源對(duì)電流的分流或助增，可能使流過(guò)配電網(wǎng)裝置的電流變小或增大，可能導(dǎo)致分布式電源所在饋線產(chǎn)生誤動(dòng)操作，或者因某些保護(hù)不具有識(shí)別故障方向的能力，從而導(dǎo)致正常運(yùn)行的線路產(chǎn)生供電中斷，加重了配電保護(hù)裝置互相配合的難度，也改變了電流速斷保護(hù)的范圍和靈敏度。

2.3分布式發(fā)電對(duì)重合閘的影響

電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障一般多為瞬時(shí)性故障，在配電網(wǎng)接入分布式發(fā)電之前，配電網(wǎng)是單側(cè)電源的放射式結(jié)構(gòu)，自動(dòng)重合閘在瞬間恢復(fù)對(duì)故障線路的供電時(shí)，不會(huì)對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)裝置產(chǎn)生任何沖擊和危害。而在接入發(fā)電是發(fā)電之后，加大了故障原因的解析難度，如果故障出現(xiàn)在系統(tǒng)電源的進(jìn)線階段，則在自動(dòng)重合閘時(shí)易造成非同期重合閘，對(duì)配電網(wǎng)和分布式電源都會(huì)產(chǎn)生致命的沖擊和危害，也可能使自動(dòng)重合閘失去迅速恢復(fù)瞬時(shí)性故障的能力，為電力維護(hù)造成嚴(yán)重的后果。如果故障出現(xiàn)在分布式電源的進(jìn)線處時(shí)，故障點(diǎn)可能在失去系統(tǒng)側(cè)電壓之后，仍能獲得分布式電源的供電，若故障能夠快速切除，則可恢復(fù)配電網(wǎng)的繼續(xù)運(yùn)行，否則，在自動(dòng)重合閘操作時(shí)，分布式電源提供的電流對(duì)電弧的熄滅產(chǎn)生阻礙作用，引起電弧的重燃，導(dǎo)致絕緣擊穿，擴(kuò)展為永久性故障。

2.4分布式發(fā)電對(duì)分支線路保護(hù)的影響

在分支線路中，若要阻礙不被允許的大電流通過(guò)時(shí)，可以利用熔斷器進(jìn)行控制，當(dāng)較大電流通過(guò)熔斷器時(shí)，若產(chǎn)生的熱量達(dá)到了熔體的熔點(diǎn)，可導(dǎo)致熔絲斷裂，進(jìn)而保證線路的安全。而在分支線路接入分布式電源后，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，若分布式電源和系統(tǒng)電源都對(duì)故障點(diǎn)提供同向電流，當(dāng)這個(gè)電流沖擊過(guò)大時(shí)，可能會(huì)對(duì)相鄰的熔斷器都產(chǎn)生影響，導(dǎo)致本應(yīng)正常運(yùn)行的線路也發(fā)生故障；若分布式電源對(duì)故障點(diǎn)提供反向電流時(shí)，由于熔斷器沒(méi)有辨別電流方向的能力，當(dāng)這個(gè)電流很大時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致相鄰熔斷器損壞或熔斷，這也不符合分支線路中熔斷器的保護(hù)規(guī)則。

2.5電力系統(tǒng)潮流的非單向性

對(duì)于傳統(tǒng)的配電網(wǎng)繼電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它是由一個(gè)比較簡(jiǎn)單的單電源網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的。在發(fā)電過(guò)程中，電流的方向是由電力系統(tǒng)側(cè)流向負(fù)荷側(cè)的。但是，在發(fā)電過(guò)程中，如果要將分布式發(fā)電的電源連接到配電網(wǎng)繼電系統(tǒng)中，就會(huì)將原來(lái)單一的電源網(wǎng)絡(luò)變成一個(gè)由多電源構(gòu)成的發(fā)電網(wǎng)絡(luò)。利用這種系統(tǒng)發(fā)電時(shí)，一旦供需不平衡，就會(huì)出現(xiàn)反向潮流的情況。在這種情況下，如果一味地利用傳統(tǒng)的電網(wǎng)繼電保護(hù)，不僅不能起到保護(hù)作用，還會(huì)對(duì)繼電保護(hù)造成不利的影響。要想電力系統(tǒng)能夠正常供電，結(jié)合可再生能源的特點(diǎn)，對(duì)地域性和氣候性提出了更高的要求，所以，人們很難預(yù)測(cè)其中可能發(fā)生的問(wèn)題，導(dǎo)致系統(tǒng)的潮流出現(xiàn)反向的情況。

三、結(jié)語(yǔ)

分布式發(fā)電是現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行中一項(xiàng)重要的技術(shù)，其在保證電力系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行方面起著重要的作用。為了保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保證供電質(zhì)量，可以考慮對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)，不同的區(qū)間使用不同的斷路器進(jìn)行連接，并且由配電站的繼電器來(lái)完成電路故障的在線感應(yīng)，并且對(duì)故障的類型以及發(fā)生的區(qū)域進(jìn)行及時(shí)的識(shí)別，以此來(lái)做出相應(yīng)的跳閘信號(hào)，這樣便能夠?qū)崿F(xiàn)故障線路的隔離，而保證其他非故障電路的正常運(yùn)行，保證電力系統(tǒng)整體的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

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（作者單位：特變電工新疆新能源股份有限公司）