趙璇

[摘 ?要]分布式發(fā)電作為一種分散的發(fā)電方式，其對短路電流、電能質(zhì)量、繼電保護(hù)裝置配置以及電網(wǎng)可靠性等方面都造成了較大的影響。本文分析了分布式發(fā)電對饋線的兩段式保護(hù)和自動重合閘以及分支線的熔斷器保護(hù)產(chǎn)生的各種可能影響，對分布式發(fā)電的廣泛推廣具有一定的意義。

[關(guān)鍵詞]分布式發(fā)電 ?電力系統(tǒng) ?繼電保護(hù)

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0081-01

分布式發(fā)電是目前電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)中一個關(guān)鍵的技術(shù)，它對確保電力系統(tǒng)的連續(xù)運轉(zhuǎn)起著決定性的作用。分布式發(fā)電在減少環(huán)境污染、降低終端用戶的費用等方面具有明顯的優(yōu)勢，同時又具有靈活性、高效性和能源來源多樣化等優(yōu)點，因此，隨著分布式發(fā)電技術(shù)的深入研究和設(shè)備成本的逐漸降低。其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用逐漸增加。

一、分布式發(fā)電對主饋線保護(hù)的影響

1.1 對兩段式電流保護(hù)的影晌

在配電網(wǎng)中接入分布式發(fā)電，當(dāng)故障發(fā)生時，配電網(wǎng)中的故障電流的大小和分布明顯與不接分布式電源時不同，這將影響配電網(wǎng)原有繼電保護(hù)裝置的正常運行。含分布式電源的配電網(wǎng)在故障發(fā)生時，由于分布式電源對電流的助增或者分流作用，流過保護(hù)裝置的故障電流可能增大也可能減小。它將改變保護(hù)的保護(hù)范圍和靈敏度，給各個保護(hù)裝置的相互配合帶來問題。

假設(shè)分布式發(fā)電接入的是l0kV配電網(wǎng)絡(luò)，并且將10kV變電站以上的電網(wǎng)等值為一個電壓源，根據(jù)此假設(shè)條件來分析分布式發(fā)電對配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響。分布式發(fā)電引入10kV配電網(wǎng)，將使配電網(wǎng)從傳統(tǒng)的單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)變成雙側(cè)電源甚至是多側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)，從而改變故障電流的大小、持續(xù)時間及其電流方向

1.2 對自動重合閘的影響

分布式發(fā)電接入配電網(wǎng)前，配電網(wǎng)為單側(cè)電源的放射式結(jié)構(gòu)，自動重合閘在迅速恢復(fù)對瞬時性故障線路的供電時。不會對配電網(wǎng)產(chǎn)生任何沖擊和破壞。而DG接入后，如果線路因故障跳閘，故障部分不再與系統(tǒng)電源相連，由分布式電源和負(fù)荷所形成的電力孤島保持功率和電壓在額定值附近運行。然而，看似正常運行的電力孤島卻給自動重合閘產(chǎn)生了兩方面潛在的威脅。

1）？非同期合閘。在系統(tǒng)側(cè)電源斷開至自動重合閘動作這段時間內(nèi)，DG有可能加速或者減速運轉(zhuǎn)，電力孤島很難與系統(tǒng)側(cè)電源保持完全同步，兩者之間出現(xiàn)一個相角差。當(dāng)相角差達(dá)到一定的大小時，非同期重合閘會引起很大的沖擊電流或電壓，圖1為某次非同期重合閘產(chǎn)生的沖擊電流的波形。在沖擊電流的作用下，饋線保護(hù)可能誤動作，使自動重合閘失去迅速恢復(fù)瞬時故障的能力。同時，沖擊電流也可能對配電網(wǎng)和DG設(shè)備帶來致命的沖擊。

2）故障點電弧重燃。在失去系統(tǒng)側(cè)電壓后，DG可能繼續(xù)對故障點供電，進(jìn)行重合閘時，DG所提供的電流阻礙了故障點電弧的熄滅，引起故障點電弧重燃，導(dǎo)致絕緣擊穿，此時瞬時性故障將進(jìn)一步擴大為永久性故障。

因此，DG的接入對自動重合閘的正常工作產(chǎn)生了很大的影響。DG側(cè)應(yīng)該安裝低周、低壓解列裝置，同時為了避免非同期重合閘給配電網(wǎng)和DG設(shè)備帶來的沖擊，系統(tǒng)側(cè)重合閘繼電器需檢線路無壓，DG側(cè)檢同期。

二、分布式發(fā)電對分支線路保護(hù)的影響

2.1 熔斷器保護(hù)的原理

如圖2所示的局部配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖（不包括DG），采用熔斷器保護(hù)是我國配電網(wǎng)經(jīng)常采用的保護(hù)形式。熔斷器能夠在分支線出現(xiàn)不被允許的大電流時，由電流通過熔體產(chǎn)生的熱量將熔體或者熔絲熔斷，從而實現(xiàn)對故障線路的切除。DG接入前，當(dāng)K1點故障時，應(yīng)由熔斷器F4動作切除故障，F(xiàn)5不應(yīng)動作。F5～F4之間的時間一電流曲線如圖3所示，其中MM（MjnimumMe1ting）代表熔斷器的最小熔解曲線，Tc（T0talclearing）代表熔斷器的完全熔解曲線。由圖3可知，F(xiàn)5的MM和Tc曲線均在F4之上，當(dāng)F5和F4感受到同樣的故障電流時，F(xiàn)4熔斷所需的時間小于F5，總是先于F5熔斷，這就實現(xiàn)了熔斷器保護(hù)的選擇性。同樣道理，F(xiàn)3—F2之間、F2—F1之間的配合與F5～F4相似。

2.2 DG對熔斷器保護(hù)的影響

若在分支線引入DG，則熔斷器保護(hù)將受到影響。如圖2所示，在CD段接入DG，當(dāng)k1點發(fā)生故障時，DG的接入對熔斷器保護(hù)構(gòu)成了兩方面的威脅。一方面，DG和系統(tǒng)側(cè)電源都向故障點k1提供故障電流，當(dāng)這個電流值過大時，由圖3可看到上級F5和下級F4可能會同時損壞或者熔斷，但是按照保護(hù)的選擇性原則只要求F4熔斷，F(xiàn)5不受影響，顯然，DG的引入破壞了熔斷器保護(hù)的配合關(guān)系。另一方面，DG通過F2和F3向故障點k1提供反向故障電流，由于熔斷器沒有判別方向的能力，當(dāng)DG容量足夠大時，這個反向的故障電流可能會很大，導(dǎo)致F2或F3損壞或熔斷。按照保護(hù)設(shè)置的原則，這也是不允許的。

三、結(jié)語

分布式發(fā)電作為一種新的發(fā)電方式，在未來的電力系統(tǒng)中一定會得到廣泛應(yīng)用，而且，大量分布式電源接入配電網(wǎng)必將深刻影響配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)以及配電網(wǎng)的短路電流的大小、流向及分布，對配電網(wǎng)的繼電保護(hù)帶來多方面的影響。為了提高配電網(wǎng)供電的可靠性和供電質(zhì)量，分析分布式發(fā)電對配電網(wǎng)繼電保護(hù)及其動作行為造成的影響，對分布式發(fā)電的推廣和應(yīng)用具有一定的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁有偉，胡志堅，陳允平.分布式發(fā)電及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究綜述[J].電網(wǎng)技術(shù)，2010（12）.

[2]龐建業(yè)，夏曉賓，房牧.分布式發(fā)電對配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響[J].繼電器，2007，（11）.