分布式发电对配电网继电保护的影响分析

应东阳

（江苏省电力公司检修分公司淮安运维分部,223002）

分布式发电对配电网继电保护的影响分析

应东阳

（江苏省电力公司检修分公司淮安运维分部,223002）

本文对分布式发电进行研究，分析其对配电网继电保护的影响。

分布式发电；配电网继电保护；影响；分析

前言：分布式发电简称DG，是一种新型的发电技术。分布式发电在减少环境污染、降低终端用户的费用等方面优势明显，在配电网系统的接入，改变了配电网的故障电流大小和分布，对原始的继电保护装置造成影响，同时具有灵活性、高效性等优势。

1 分布式发电对两段式电流保护的影响

分布式发电接入到配电网中，当配电网中电流出现故障时，故障电流大小与分布式发电未接入到系统中的结果不同，电流这样的变动将会影响到继电保护装置的正常运行。分布式电源的对故障电流有一个助力或者是阻力，因此导致故障电流或增大或减小，配电网系统中的过流保护装置的保护范围将会发生变化，灵敏度也会受到一定的影响。分布式发电对于两段式电流保护的影响如下：

1.1 馈线保护误动作

如下图所示，假设在馈线CD中的引入分布式发电DG1时，馈线CD就会被分为两部分，馈线中的母线A与DG1能够实现双侧电源供电。当在馈线BC段中的任意一点k1中出现故障时，保护电阻R3能够感受到从DG1流向K2和K1的反向故障电流。当K3缺乏电流方向判断的元件时，并且DG1比较大时，反向故障电流有可能会大于R2故障保护速断电流值，此时将会导致R3出现的错误动作。

图一配电网络结构图

1.2 本馈线部分保护灵敏度降低

在上图中，假设馈线中没有DG1的接入，只有DG2。当在BC馈线中K2处出现故障，K2处故障由DG2和系统电源提供的电流。在此时进行故障相应的设备是R2，R2中只接收到了来自系统侧的电流，而为接收到DG2侧的电流。因此，在响应动作时，其电流估计比较小，导致R2的灵敏度降低，当电流差距比较大时，将会出现设备拒绝动作的情况。

2 分布式发电对自动重合闸的影响

在配电网中未接入分布式发电时，配电网的结构为单侧放射性的结构。当线路系统中出现故障时，自动合闸能够在瞬间对故障电路进行供电，对电网系统的运行不产生任何影响。如果DG接入到配电网中来，线路出现故障时发生跳闸，故障部分的电流由分布式发电DG提供。因此，便形成了一中脱离电网系统电流供应的电力孤岛。这种看似合乎情理的电力孤岛却存在着一定的问题，具体的问题如下：

2.1 非同期合闸

当DG接入到配电网中来时，当线路中出现故障，电源侧电源切断，在自动重合闸未动作的阶段中，DG在故障电路中的工作状态不确定，有可能是加速运转也有可能是减速运转。基于这样情况的电力孤岛，对电网系统带来一定的影响，二者难以实现状态上的同步，存在着一个明显的相角差。当该相角差比较大时，非同期重合闸将会引起比较大的冲击电流，以及冲击电压。电网系统在该冲击电流的影响下，其馈线保护可能会出现误动作。此外，在该冲击电流的影响下，重合闸故障能力恢复能力难以在短时间内恢复。

2.2 故障点的电弧重燃

在电力孤岛中，系统中出现故障，电源侧的电压切断之后，接入分布式发电DG，对故障点的进行供电。此时，故障点的电弧尚未熄灭，二次供电将会导致故障点的电弧出现重燃的情况。当电弧严重的情况下，将会出现绝缘击穿，这样的故障将会为配电网系统造成永久性的故障。由此可见，DG的接入对自动重合闸的实际工作产生着巨大的影响，为了缓解这样的问题，需要在DG侧安装低压解列装置，降低在非重合期的电流冲击。

3 分布式发电对分支线路保护的影响

分布式发电在配电网中的应用，对分支线路保护的也会产生一定的影响。在配电网中包含着诸多的分支线路，对于这些分支线路的保护在提升电网系统稳定运行方面发挥着重要的作用。常见的分支线路保护有熔断器保护，而DG的接入对熔断器的影响如下：

3.1 熔断器保护的原理

对熔断器的线路保护原理进行分析，当在分支线中出现了比较大的电流时，并且该电流是线路系统所不允许的电流时，熔断器能够在电流通过熔体产生的热量，将熔体或者是熔丝熔断，并且将故障线路切除。当在单侧的电源系统中出现一故障时，熔断器能够迅速的切断电源，该熔断器与故障点的距离比较近，而与故障点比较远的熔断器不进行动作。由此可见，熔断器对于分支线路进行保护具有就近的功能，并且就近保护响应时间比较短。

3.2 DG对熔断器保护的影响

假设配电网中存在着两个分支线路，在分支线路1上存在着故障点K1，与K1连接比较近的熔断器为F1，与F1具有合作关系的熔断器是F2。在分支线路2上接入DG，当K1故障发生时，线路2中的DG与系统侧电源同时向K1点进行故障电流供应。导致流经熔断器F1和F2的电流比较大，F1和F2同时熔断。这样的方式下虽然将系统的故障消除，但是却破坏了F1与F2之间的合作关系，也违反了熔断器就近熔断的原则。此外，当DG向系统中提供反向电流时，熔断器不具备的反向电流的判断，导致线路2中的其他熔断器损坏。这些都是DG接入分支线路中对熔断器的影响。

4 结论

综上所述，分布式发电接入到配电网中，故障电流大小与分布式发电未接入到系统中的结果不同，电流这样的变动将会导致馈线保护误动作、本馈线部分保护灵敏度降低；DG接入到配电网中来，线路出现故障时发生跳闸，故障部分的电流由分布式发电DG提供，将会导致非同期合闸、故障点的电弧重燃。此外，DG的分支线路中对熔断保护产生一定的影响。

[1]田佳.分布式发电对配电网继电保护的影响及对策研究[D].山东大学,2010.

[2]郭铭,艾芊.分布式发电接入对配电网继电保护的影响分析[J].供用电,2010,01:1-3+37.

[3]刘海龙.分布式发电对配电系统继电保护的影响与对策研究[D].三峡大学,2012.

[4]叶琰.分布式电源对配电网继电保护的影响研究[D].华北电力大学,2014.

Analysis of the impact of distributed generation on relay protection of distribution network

Ying Dongyang
（Jiangsu electric power company maintenance branch Huaian operation and maintenance branch,223002)

In this paper,the distributed generation is studied,and the influence of the distribution network on the relay protection is analyzed.

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