分布式电源系统继电保护装置检测技术初探

摘 要：随着经济与时代的发展，电力系统的技术水平也在发生变化，检测技术的智能化将有助于电网有力的输出电源，分布式电源系统是电网的重要保障，并且有效维护电网的运行，保障发电系统的稳定。分布式电源系统继电保护装置进行全面检测可以查询其运行的可靠性状况。文章通过对分布式电源系统在继电保护装置上的应用进行分析，提出一些看法以供参考。

关键词：分布式电源；继电保护；检测技术

引言

随着经济社会的发展，我国的发电能力逐渐增强，而用电需求呈现上涨趋势。传统的电源技术已经逐渐难以满足现今高负荷的发电和用电需求，分布式电源开始逐渐取代传统的电源技术。分布式电源有其高效、节能、稳定的特点。继电保护装置主要是为了保护分布式电源系统的核心部件，保障电力系统的发电稳定，为了提高电源系统的发电能力，对分布式电源系统研究进行分析提供科学依据。

1 分布式电源的涵义

分布式电源主要在用电负荷周围分布，规模较小，节省占用空间，分布式电源主要用户是电力企业和相关用户，主要是满足它们高负荷的用电状况。分布式电源的技术和形式多种多样。分布式电源的优点是有助于改善用电质量。

分布式电源系统继电保护装置检测是为了保障分布式电源和电网的安全运行。在继电保护装置设计上，要降低分布式发电装备对电网的影响，同时对于继电保护系统要进行完善，协调主电网与分布式电源之间的关系。通过研发与应用分布式电源保护检测技术装置，来解决分布式电源继电保护问题，保障电源正常安全有效运行，来突显分布式电源的优势[1]。

2 分布式电源的模型

2.1 光伏电源系统模型

光伏电源的模型主要采用45kW的光伏逆变器系统来进行运用。主要的仪器设备有2台15kW的单相变逆器、1台15kW的三相逆变器，两者的储能系统的容量可达到14.8kW。模型成为光伏逆变器之后，通过控制电压电流双闭环PI。系统结构图1所示。

隔离器通过隔离后，应立即变升压随后接入交流系统，在发生故障的情况下，故障电流的速度增加，电流的峰值比故障前的稳定电流要高，随后电流速度回复到平稳。

2.2 双馈异步风机系统模型

双馈异步风机主要采用一台调速系统的直流电机来模拟叶轮和齿轮箱的机械运动。变压器连着电网是它的定子，而一台带有电路的变流器是它的转子。随着线路阻抗值的变化，受到的电压降低程度不同，在有故障相的情况下，电流增大。但是在没有故障相的情况下，电流照样流通在风电机组出口处。风电机组机端的电压故障相和非故障相都出现大规模的跌落。故障发生之后，双馈机端电流中短时间存在大量的直流分量，以及二次谐波分量。其中，分量数值最大的是直流分量，但是它的衰减速度也是最快的。再加上系统故障排除后，风电机组的低电压回复原来的负荷之后，电流本身存在的直流分量和二次谐波能量的含量逐渐减少。

根据上面内容的分析，分布式电源系统的短路电流来源是分布式电源和电网共同来支持，由于分布式电源控制策略有不同的情况导致系统在电压跌落后，输出的电流出现了不一样的情况。进而导致电压升压变压器之后转向故障点。造成的结果是短路电流与常规电源完全不一样，出现的另一问题就是电流增大特征与故障相、非故障相未能出现完全对应的情况。因此，通过对分布式电源系统的研究，来检测继电保护装置的意义尤为重要[2]。

3 分布式电源系统的继电保护技术

在传统的配电网系统上，电路出现的情况下，短路的电流主要流向是电源流向了故障点。为了保护电网，传统的配电网里面配备了重合闸装置。同传统的配电网系统相比，分布式电源受到电流方向和大小出现改变，主要原因是容量、接入位置和分布式电源类型的不同。对进行继电保护装置的检测，主要依靠分布式电源的特征作参考依据。

3.1 分布式电源系统保护装置的检测

首先继电保护装置的运行需要保证电力系统的电压维持在10kV左右，最低电压也要保持在6kV以上。如果电网系统需要较强电压的情况下，要使电压保持在35kV左右。此后应采用专线接入电网方式，对专线电流要进行差动保护的装置。在多点接入的情形下，来保证电流的可靠性和敏感性，设置电流、电压保护，如图2所示。

根据电压运行的实际情况来确定运行的具体等级，对电压分布进行研究和分析，通过对电网系统的电流改动控制继电保护装置。通过继电保护装置运行的情况，对装置的运行质量进行预测，使分布式电源系统需要不同线路来显示差异性的保护，并使继电保护装置的电压稳定，不受任何干扰的情况根据实际需要进行调节，提高分数电源的应用效率。

3.2 并网检测

分布式电网若发生脱网的状况，则会对电网的电压和频率产生波动，并会对电网的正常运行造成影响。而分布式电网的并网有一定的时间限制。而继电保护系统在这个时间段内，能对系统受到的干扰进行判断，不会混乱分布式电源的正常运行。在等到电网电压和频率回复到正常运行范围的情况下才能重新对分布式电源进行并网。需要恢复的时间根据电压等级的情况，电压越高，电压和频率恢复的延时时间越长，并且电网调度机构根据实际情况进行干预和调度。部分电压则必须恢复到电网和频率正常运行后，相关部门允许的情况下才能重新并网。而在电压在被电网控制的情形下，可以自动恢复当前电压。电业通过自动重合闸来保护分布式电源。但电压的状态出现了不太的稳定情况下，可以对分布式电源进行了并网，电压通过频率的调节运行效率得到大幅提升。电压的频率不能随便进行调整，要在分布式电源允许的范围内进行。并网可以能提升自动重合闸的运行效率，可以对电压的正常运行进行保留，规范并网的检测[3]。

4 结束语

综上所述，随着科技水平的不断发展，能源技术水平不断得到发展与更新。在用电量负荷居高不下的背景下，传统电源系统已经逐渐被淘汰。分布式电源的推广与应用日渐受到电力行业的欢迎。在分布式电源系统的应用上，正确的使用继电保护装置可以保护分布式电源系统。通过研究分布式电源系统的模型与技术，为继电保护装置保护系统提供支持。

参考文献

[1]丁 莎.分布式电源系统继电保护装置检测技术的探讨[J].大众用电，2016（05）：30-31.

[2]陈争光，詹荣荣，李岩军，等.分布式电源系统继电保护装置检测技术的研究[J].电网技术，2015（04）：1115-1120.

[3]郭雪穎.分布式电源系统继电保护装置检测技术的研究[J].工程技术，2016（01）：216.

作者简介：夏帮强（1975，11-），男，湖北襄阳人，大专，工程师，近年从事继电保护维护与调试。