趙建設(shè)，楊 逍，黃魯晨

（國網(wǎng)北京門頭溝供電公司，北京 100000）

0 引 言

隨著社會的不斷發(fā)展，人們對于電力的需求量逐年遞增，再加上互聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷完善與成熟，逐步推動我國智能電網(wǎng)建設(shè)的進一步深化與實施。在這樣的背景之下，相對應(yīng)的供電、配電模式以及方法也發(fā)生了不同程度的改變[1]。這對于傳統(tǒng)電力以及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了沖擊[2]。在日常的電力分布與調(diào)配過程中，電源的應(yīng)用種類也有不同的形式，大致可以分為關(guān)聯(lián)式、分布式以及調(diào)度式。不同的應(yīng)用電源接入配電網(wǎng)的形式也存在一定的差異，在這些電源之中，分布式電源在日常工作中相對應(yīng)用的較為廣泛，同時也使得分布式光伏發(fā)電、分布式風(fēng)力發(fā)電以及層級儲能在配電網(wǎng)中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)逐漸完整，取得一定的應(yīng)用效果[3]。

雖然分布式電源對于電網(wǎng)的創(chuàng)建具有一定的積極作用，同時使得配電網(wǎng)的運行方式、潮流特性及短路電流等存在一定的問題以及缺陷，產(chǎn)生具有關(guān)聯(lián)性的大面積電力損失，影響電力配網(wǎng)的日常應(yīng)用[4]。不僅如此，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)在應(yīng)用的過程中結(jié)構(gòu)相對較為單一，且缺乏系統(tǒng)性與全面性，對于電力的供給與調(diào)配工作，可能會出現(xiàn)無法同時滿足的情況，導(dǎo)致大面積供電區(qū)域的電力處理效果混亂，同時就也降低了繼電保護的范圍[5]。繼電保護實際上是對配電網(wǎng)的電力處理以及指令執(zhí)行的一種故障維修保護形式，對于電網(wǎng)的正常運行具有深遠(yuǎn)的影響[6]。

所以，在接入的過程中，可以依據(jù)實際的配電需求，更改調(diào)整保護機制，同時挑選接入口，將直流電流的大小控制在合理的范圍之內(nèi)，設(shè)定繼電保護的實際限制標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)設(shè)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值。加強分布式電源對配電網(wǎng)繼電保護的應(yīng)用價值以及實際效果。因此，分析分布式電源對配電網(wǎng)繼電保護的負(fù)面影響[7]。本文在較為真實的環(huán)境之下，結(jié)合實際的應(yīng)用情況，根據(jù)可靠性和安全性的需求，簡述分布式電源對配電網(wǎng)具備的作用，同時，在所設(shè)的范圍之內(nèi)，進行關(guān)聯(lián)對比分析，最終完成對繼電保護影響的研討與探析，為相關(guān)技術(shù)的進一步發(fā)展奠定更為堅實的理論基礎(chǔ)。

1 分布式電源對配電網(wǎng)繼電保護現(xiàn)狀簡述

現(xiàn)如今，我國的配電網(wǎng)日常的應(yīng)用結(jié)構(gòu)大部分還沿用著單側(cè)電源和輻射型網(wǎng)絡(luò)處理模式，結(jié)合斷路器來實現(xiàn)故障的維修與消除[8]。這種形式雖然可以達(dá)到預(yù)期的工作目標(biāo)，但是在實際應(yīng)用的過程中，仍然存在不同程度的問題以及應(yīng)用缺陷，最終對配電網(wǎng)的執(zhí)行效果以及供電形式造成較大的影響，嚴(yán)重的甚至?xí)纬呻娐返拇竺娣e異常以及斷電問題，造成經(jīng)濟損失。不僅如此，單側(cè)電源和輻射型的電力處理方式同樣還具有運行速度慢、應(yīng)用范圍較小、應(yīng)用局限多等弊端，一定程度上阻礙了電力行業(yè)的進一步發(fā)展[9]。

而繼電保護裝置是通常被安裝在靠近電路母線的一種電路斷開裝置，主要被應(yīng)用在電路異常的情況之下。當(dāng)配電網(wǎng)下屬的單路發(fā)生故障或者大面積的異常時，電力調(diào)配系統(tǒng)會迅速感應(yīng)到情況，并將異常信號及時發(fā)送給對應(yīng)的處理裝置。而處理裝置一般是與繼電保護裝置相關(guān)聯(lián)的，具有同信號接收共享的特征，所以在接收的過程中程序也會隨之開啟，切斷配電網(wǎng)的所有電源，實現(xiàn)三相重合反饋閉合[10]。

而分布式的電源雖然可以統(tǒng)一3種繼電保護程序，在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，可以實現(xiàn)高度的執(zhí)行統(tǒng)一，使線路迅速恢復(fù)供電，并及時修復(fù)故障的電力。但是，分布式的電源對電流分離控制的特性對于配電網(wǎng)的運行卻是有利有弊。當(dāng)電路中的電流量過大時，分布式的電源可以劃分為兩個相同的傳輸信道，將電流分化處理，以此避免電流過大造成電壓不穩(wěn)的現(xiàn)象，但這種模式同時也造成了外部電路壓力過大，無法實現(xiàn)電流的速斷保護，使電流的整定值控制在合理的范圍之外，降低分布式電源對配電網(wǎng)繼電保護的效果，形成處理誤差，造成糟糕的現(xiàn)狀。

2 存在問題探析

根據(jù)對上述分布式電源對配電網(wǎng)繼電保護重要性的簡述，接下來，需要對存在的問題作出對應(yīng)的探析與綜述。

其一是繼電保護的選擇程度不高[11]。通常情況下，當(dāng)電力系統(tǒng)由于外部因素或者外部沖擊發(fā)生故障時，需要擇優(yōu)查取對應(yīng)的故障原件。同時在確保配電網(wǎng)電力作用范圍之內(nèi)，保護裝置一旦出現(xiàn)動作選擇錯誤，便會造成極為嚴(yán)重的電網(wǎng)混亂，導(dǎo)致停電、低障甚至爆電等事故發(fā)生[12]。

其二是繼電保護裝置的靈敏度較低。部分地區(qū)的配電網(wǎng)由于年久失修，相關(guān)的電力設(shè)備存在不同程度的損壞，執(zhí)行裝置的使用壽命也大幅度降低，配電網(wǎng)繼電保護裝置的靈敏度也會受到不同程度的影響[13]。舉例來說：當(dāng)配電裝置的靈敏度下降時，日常的電力處理質(zhì)量和效率也會受到?jīng)_擊，電流電壓較高的區(qū)域還可能會出現(xiàn)短路，加大電路損壞的程度。

其三是誤判程度較高。部分配電網(wǎng)時常會出現(xiàn)虛假故障情況的發(fā)生，這也在無形中增加了繼電保護的誤判程度，大大降低繼電保護的可靠性以及精準(zhǔn)性，形成更為糟糕的用電環(huán)境。

3 分布式電源對配電網(wǎng)繼電保護的影響

3.1 增加了控制電流電壓難度

以往的配電網(wǎng)電源對于電路中的電流或者電壓并沒有過多的限制，同時，配電網(wǎng)的構(gòu)造也具有放射性以及單電源性的優(yōu)勢特點。在這樣的背景之下，一旦配電網(wǎng)發(fā)生故障或者異常時，如果不能完成對電流的控制，極可能會對后期的維護以及檢修造成極為嚴(yán)重的消極影響[14]。不僅如此，對繼電保護裝置也會產(chǎn)生較大的沖擊[15]。而分布式電源的應(yīng)用便進一步加重了這一系列問題的產(chǎn)生，分布式電源雖然具有分離電流與電壓的作用，當(dāng)配電網(wǎng)接入分布式電源之后，初始的配電結(jié)構(gòu)也會隨著發(fā)生相應(yīng)的變化，此時極有可能會產(chǎn)生電流或者電壓過大的情況，促使電路爆電、設(shè)備故障或者電網(wǎng)癱瘓，而分布式電源自身實際上具備靈活、多應(yīng)變的優(yōu)勢。當(dāng)電路中的電流或者電壓過大時，分布式電源與繼電保護裝置之間存在關(guān)聯(lián)性的運行機制，可以將電流或者電壓依據(jù)對應(yīng)的區(qū)域進行劃歸與分離，通過不同的傳輸信道，傳輸?shù)诫娋W(wǎng)的相關(guān)區(qū)域，雖然這種模式一定程度上可以加強對配電網(wǎng)繼電裝置的保護程度，但是在實際應(yīng)用的過程中，這種電源其實增加了電路的執(zhí)行壓力，對于電流的傳輸以及控制也會逐漸減弱，使配電網(wǎng)無法更好地控制電源的運行，極易產(chǎn)生不可控問題。不僅無法實現(xiàn)綜合保護效果，同時也不能避免大范圍的電力問題，造成較大的電力影響。

3.2 造成繼電保護拒動以及誤動

配電網(wǎng)在實際應(yīng)用的過程中，分布式電源容易受到外部因素或者內(nèi)部預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)的影響，造成繼電保護的拒動以及誤動問題。繼電保護的拒動以及誤動通常是指電網(wǎng)在實際應(yīng)用的過程中，電路出現(xiàn)的接入異?；蛘咦兓軇忧闆r，對于配網(wǎng)的繼電保護結(jié)構(gòu)也會造成影響。在我國現(xiàn)有的配電網(wǎng)機制中，電力系統(tǒng)的電流方向一般是單向的，并與分布式電源呈現(xiàn)一致的關(guān)系，同時也與電壓的變化情況呈現(xiàn)出正比例關(guān)系。在這樣的情況之下，繼電保護裝置的拒動以及誤動很有可能使電路在正常的狀態(tài)下出現(xiàn)電顫或者延遲供電的問題，并且還會增加繼電保護設(shè)備附加電流的大量出現(xiàn)，誤導(dǎo)正確的保護方向。依據(jù)下列數(shù)據(jù)，進行拒動以及誤動情況的對比分析，具體如表1所示。

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)信息，可以完成對繼電保護拒動及誤動對比分析與研究。根據(jù)上述表格，可以對繼電保護裝置的實際情況作出一定的分析與研究。當(dāng)拒動及誤動變化標(biāo)準(zhǔn)值較高時，電路的穩(wěn)定性更佳。反之，如果動及誤動變化標(biāo)準(zhǔn)值較低時，拒電路的穩(wěn)定性會相對更差一些。

表1 繼電保護拒動及誤動對比分析表

3.3 重合閘拉弧失敗

傳統(tǒng)的配電網(wǎng)一般呈現(xiàn)為放射性的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，同時多為單側(cè)電源，且電路的設(shè)定相對較為單一，對于電路的整體控制效果十分有限。在這樣的背景之下，對于重合閘的影響相對較大。具體如圖1所示。

圖1 重合閘結(jié)構(gòu)示意圖

根據(jù)圖1中的展示，可以了解到重合閘的相關(guān)結(jié)構(gòu)。分布式電源在實際應(yīng)用的過程中，雖然存在更強的靈活性以及應(yīng)變性，但當(dāng)電路出現(xiàn)異?；蛘吖收系默F(xiàn)象時，同樣需要對故障處進行切除。分布式電源由于關(guān)聯(lián)三相一次重合閘獲取異常信號的時間相對較慢，同時不同的側(cè)向拉弧和接入電流來加強對配電網(wǎng)的實際控制情況也不明確，故障設(shè)備對整個配電網(wǎng)的影響程度也無法進行更為嚴(yán)格地控制。不僅如此，配電網(wǎng)的電路處于閉合狀態(tài)時，接入分布式電源，會在原電路基礎(chǔ)上，形成多側(cè)向的置換控制電源，在一定程度上會增加重合閘的實際難度，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致重合閘拉弧失敗，造成更加大面積的電路故障。不利于繼電保護技術(shù)的進一步發(fā)展與完善，同時對于電路的保護效果也會明顯下降。

4 結(jié) 論

本文分析了分布式電源對配電網(wǎng)繼電保護的負(fù)面影響。對比于傳統(tǒng)的繼電保護措施，結(jié)合智能化技術(shù)的分布式電源的繼電保護措施，一定程度上提升了實際的保護范圍。同時，一旦配電網(wǎng)出現(xiàn)故障或者異常情況時，智能化的分布式電源也可以在多層級的分化處理結(jié)構(gòu)之上，進行精準(zhǔn)可靠的分析與處理，提高對應(yīng)的保護機制。因此，現(xiàn)階段還需要對分布式電源進行創(chuàng)新與設(shè)計，消除存在的弊端，調(diào)整應(yīng)用的整體結(jié)構(gòu)，進一步提高配電網(wǎng)繼電保護極限值，根據(jù)電網(wǎng)日常的特性以及機理，實現(xiàn)分布式電源的實時調(diào)整，提升整體的保護效果。