分布式发电对配电网继电保护的影响探讨

常群英

摘 要：随着社会和经济的快速发展，我国的电网技术也在发生着改变。分布式的发电方式是一种环保并高效的发电技术，在最近几年中都发生着飞速的变化。不仅如此，分布式发电方式的接入不仅改变了配电网的分布和故障电流，同时也保护了原有装置的基本性条件，这对配电网在实际的配电保护中起着非常重要的作用。本文对分布式的配电保护影响做了简要的分析，希望通过本文的分析可以给相关的技术人员提供有价值的参考。

关键词：分布式 发电 配电网 保护 影响 分析

中图分类号：TM773 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（b）-0109-02

分布式的发电技术是一项新兴起来的发电技术，它是为了充分满足用户的一些需求，并支持原有配电网的安装和设计或者是就近的小型电机组。分布式的发电网的运行是其发展的主要趋势，因为其容量很小，所以一般都是通过配电网来接入电力系统。在分布式电源接到配电网之后，就会深刻影响到网络中电流的流向和大小以及实际分布，这就必然给相关电力系统的调度和运行带了诸多问题。随着电力的快速发展以及计算机技术的不断普及、相关的通讯技术的不断革新，配电技术保护也将面临着快速发展的趋势。希望通过本文分布式的配电继电保护影响的简要分析，希望可以给有关人员提供参考。

1 有关配电网的保护和结构配置

因为传统的配电网都是单电源的辐射性结构，所以保护装置比较简单。日前，我国配电网的保护有两种方案。

1.1 利用比较传统的三段式电流进行保护的方案

定时电流的速断保护、过电流的保护以及定时限电的速断保护。其中，对电流速断保护要按照本线路末端所流过的短路电流整定，进行瞬时的切除障碍，但是不可以对线路的全长进行保护。在定时的限电流的速断保护要按照实际线路故障时进行灵活的保护原则整定，并且可以充分保护该条线路的全长。除此之外，对那些不必和相关线路相互匹配的终端性线路，相关的电流速断的保护就要按照本线的末端进行灵活的整定，可以对线路的全长进行保护。

1.2 积极采用反时限的电流保护方案

反时限的过电流的保护主要是被保护线路的短路和保护动作的短路电流相关的一种保护。短路的电流比较大，相对的保护动作也比较短，如果近处的障碍在进行保护时限短，就会使远处的故障保护时限就会限短，此时在较远处的故障动作就会比较长，这种保护可以同时满足于选择性和速动性两个要求，其在整个配电网络中起着非常重要的作用，应用比较广泛。但是，值得注意的是，因为在配电网的实际故障中大多数都是瞬时的故障，所以对于那些非电缆的线路，不管采用的是什么保护性方案，都要配置相关的重合闸的装置，来充分保护在线路可能发生瞬时故障后进行快速供电。

2 有关DG对三段式的电流影响

定时的限电流速断保护以及过电流的保护所组成的三段式保护都具有可靠性高、原理简单的诸多优点。在通常情况下，是可以充分满足可靠的切除相关故障的实际要求的，所以在有关配电网的实际保护中其应用是比较广泛的；与此同时，电网的系统运行和接线方式也有比较大的影响。在相关的配电网络中接入DG之后，有关系统的潮流就会进行重新的分布，当发生短路时，相关故障电流的流向和大小就会发生着明显的变化。所以，DG的直接接入其位置不同，故障电流的流向和大小也就会不同，从而对相对保护动作的影响也就存在着不同。

2.1 可以在相关线路末端直接接入DG

如图1所示，在相关的线路末端直接将DG接入。

在该系统中DG和S之间可以由原来的单电源的辐射形式变成双电源的供电形式，在其他区域还是进行单电源的供电方式。如果系统的短路点存在不同，DG的直接并入也会产生直接的影响，其影响也是不同的。如下是具体分析。

2.1.1 在F1处发生了短路的故障

在此处如果发生故障，因为P3，P4处得到保护感受不到故障的电流，所以其相关的动作行为并不受DG的并入影响。当流过故障点的电流由DG和S两者来提供时，流过1和2处的短路性电流都由系统S去提供，在1处和2处所感受到的电流流向和大小和并入DG之前是完全相同的，所以，所感受到的行为是不受DG并入的影响的，在点2处可以通过动作来切除有故障的线路。

2.1.2 当DG上F2处发生短路的故障

当DG的点2处发生故障时，点3和点4处也不会感受到故障电流的存在，所以相关的动作行为也不会受到DG的影响。通过故障点的电流是由DG和S两者提供的，但是通过1处的保护电流是由总系统S所提供的，同时保护动作的行为是不会受到并入的DG影响的，1处的动作可以将故障电流线路进行及时切断。当点2处出现障碍时，点2处就可以感应到DG所提供的短路电流，与此同时也存在着多种可能：首先是由DG所提供的短路电流很大时，点2处就可以将相关线路进行切断，最后由DG向LD3处进行供电，此时就会形成电力的孤岛，但是在无意之中就会形成孤岛的系统，对相关的用户系统造成严重的危害，并且对于低劣的电能也会产生负荷，所以在一般情况下是不可以让孤岛自己运行的。第二种就是采用反孤岛的形式，让并入的配电网DG瞬时就可以感应到电压骤变和主网服务中的系统自动性解列。

2.2 小结

根据以上的实际分析，配电中并入DG对三段电流的保护影响如下。

对非故障的线路保护中的误动，使保护严重地失去了保护性，扩大了相关事故的影响范围。

让本线路的灵敏度明显降低，比较严重的是可以保护拒动。

与此同时，我们也可以看出DG对过流保护的影响和DG容量以及接入的电流系统实际位置有关系，在并入系统DG容量不可以过大，当DG的容量保持稳定情况下，并入的线路对实际的保护影响比较小，当DG的容量较大时，在之前就可以校对灵敏度和保护定值，在比较必要时也可以保护电流进行方向元件的加设。endprint

3 DG反时限电流的影响

3.1 在相关线路的末端直接并入DG如图2

在这个时候，原有的电源辐射型的网络直接转变为双电源的网络。显然，系统短路点的实际位置不同，在并入之后的保护影响也是不同的，实际如下。

当L1点出现故障的时候，通过P1处的故障电流由系统S处提供，其保护性是不会受到DG并入后的影响的，其可以充分地切除故障的线路。当点2和点3处可以感受到DG的故障性电流，但是是否可以运动完全取决于DG的容量。在一般情况下，为了避免电力孤岛现象的出现，不管是P2还是P3动作，在DG处都要和系统进行自动解列。

在L2处如果发生短路的现象，通过P1和P2的电流就由系统提供，相应保护的动作行为是不受DG并入后的影响的，在P2处就可以对故障性电流进行故障切除。

在L3处如果发生故障短路的现象，通过P1和P2以及P3处的故障性电流是由系统提供，其相应的保护电流不受到并入电流的影响，点3处可以切断电流中的故障。

3.2 小结

通过上述的分析，在配电系统中并入DG的反向时限过流保护影响如下。

对动作时限加大保护，并不利于相关故障的切除。

对非故障的线路进行保护，让实际的保护完全失去保护的性质，从而扩大事故的影响范围。

与此同时，我们可以看出DG对反时限的过流的保护影响和容量大小以及所配入的系统位置有关，在并入的系统的容量不要过大。当在容量一定的情况下，线路末端的保护影响较小。当DG的容量很大时，就可以在进行校验之后保护定值和相应的灵敏值，在十分必要的前提下可以加护方向的元件。

4 对自动重合闸所造成的影响

通过经验表明，在配电的故障中，瞬时的故障占据的比例已经达到了80以上。对于自动重合闸的利用可以大大地提高系统效率，减少停电的次数，提高相应的稳定性。尤其是对那些单相电源在实际的电源中效果比较明显，所以自动重合闸在实际的应用中也被广泛的应用。

在并入DG之前，自动重合闸重合瞬时性故障发生短路时，是不会对相关系统造成很大的冲击的，故障性电路是可以瞬间恢复好供电的功效的，也可以比较好的保证了电网的可靠性。当配电的电网中并入DG以后，当线路中发生了瞬时的故障之后，DG可能在发生故障之后不能很快就脱离开相关的线路，继续相关的故障点传输故障的电流，这就直接地导致了故障点发生持续电弧，直接地导致了自动重合闸的失败。除此之外，在实际的故障发生之后，电网和电力的孤岛是不可以进行同步的。在这样的情况下，不是同期的电流就会产生很大的电流和电压，这种情况在如今的电力企业中是不可以出现的，是完全不可以发生的。因为DG并入之后会对自动重合闸所造成的故障进行持续电弧，甚至在非合同期等出现隐患。

5 结语

随着时代的发展以及经济的不断进步，我国对分布式的发电越来越重视。分布式的发电方式是电力系统中比较重要的一项内容，但是这样大量的分布式的并网行动会比较深刻地影响电网的电流大小和电流走向，给配电的电网保护带来了很多不便。为了充分提高配电网的供电质量和可靠性，以及对配电电网的保护所造成的影响，对分布式发电的应用和推广则有着十分重要的意义。随着电力的快速发展以及计算机技术的不断普及、相关的通讯技术不断革新，相关的配电技术保护也将面临着快速发展的趋势。国内外对配电继电保护的相关技术发展都将逐步趋于网络化和计算机化。控制保护和测量以及相关的数据通讯的一体化，这些对相关的工作者均提出了艰巨的任务。总而言之，计算机的保护终将伴随着新科技的发展和进步呈现出新的特点，从而也获得了比较广泛的应用。本文对分布式的发电配电保护中的影响做了分析和探讨，希望通过本文的研究可以给相关的技术人员提供有价值的参考。

参考文献

[1] 王敏，丁明.含分布式电源的配电系统规划[J].电力系统及其自动化学报，2004，16（6）：5-8.

[2] 杨文宇，杨旭英.分布式发电及其在电力系统中应用研究综述[J].电网与水力发电进展，2008，24（2）：39-42.

[3] 高齐利.继电保护缺陷微机化管理及其应用探索[J].电网与水力发电进展，2008，24（5）：25-27.

[4] 丁明，包敏.复合能源分布式发电系统的机组组合问题[J].电力系统自动化，2008，32（6）：46-50.

[5] 陈琳，钟金.含分布式发电的配电网无功优化[J].电力系统自动化，2006，30（14）：20-24.endprint