浅谈分布式发电对配电网继电保护的影响

王宝安 张楠 刘小兵

摘要：分布式发电电源通常由10kV配电网接入，它是一种无污染的清洁能源，可以实现对用户的负荷供电，满足用户的用电需求，分布式发电接入配电网之后，会使原有的单电源供电网络转变为双端供电，同时，在分布式发电接入配电网之后，还会对流过线路保护装置中的短路电流造成影响，从而对配电网的继电保护的正常动作产生影响，导致误动或拒动。

关键词：分布式发电；配电网；继电保护；影响

一、分布式发电的概念

分布式发电是一种新兴的高效且环保的发电技术，该技术的应用主要是为了在一定程度上满足特殊客户的需求，通过支持原有配电网的经济运行而设计和安装在用户处或者是其附近的小型发电机组中。与传统的大容量集中式发电相比较的话，分布式发电又可以称为分布式能源，其发电方式为非集中式。其中，分布式发电的主要特点表现在具有较小的容量，且能源一般是采用可再生的能源，例如天然氣、太阳能、小型风力发电、小型水力发电等。在实际运行过程中，分布式发电一般要接入配电网中才能发挥有效的作用，因此这便会在一定程度上影响到配电网的相关性能。对于此问题，相关人员则需给予一定的重视与关注，以避免对配电网产生影响。

对于分布式发电来说，其可以按照使用技术的不同进行一定的分类，其主要可以分为小水电、风力发电、光伏发电、燃料电池发电和燃气轮机发电等几大类。此外，分布式发电还具有诸多的优势，如环保，不会对环境造成一定的污染，且还会降低终端用户的费用，在使用过程中不仅灵活、高效，且能源来源也极具多样化，因此该技术已在电力系统中得到了广泛的应用与发展。

二、分布式发电对配电网继电保护的影响

2.1分布式发电对配电网的影响

大量分布式发电系统接入配电网后，由于一些客观因素，可能出现发电不稳定、供电间歇性等问题，分布式发电的起停不仅影响了电能的质量，而且加大了供电系统调节的难度，使得系统稳定性变差。此外，由于分布式发电系统的接入，使得配电网电力向用户的流动变为了双向流动，配电系统从传统的单电源辐射式網络变为了双端或多端有源网络，加大了系统保护的复杂性程度，而且容易引起保护误动或拒动，使得系统的灵敏度降低；当分布式系统发生故障时，产生的冲击电流更易危害机组安全，电网残压也容易导致故障检测的不准确性。

2.2分布式发电对三段式电流保护的影响

在分布式发电接入配电网之后，发生故障时，配电网中的电流大小和分布将于不接入时产生明显不同，由于分布式电源对电流的分流或助增，可能使流过配电网装置的电流变小或增大，可能导致分布式电源所在馈线产生误动操作，或者因某些保护不具有识别故障方向的能力，从而导致正常运行的线路产生供电中断，加重了配电保护装置互相配合的难度，也改变了电流速断保护的范围和灵敏度。

2.3分布式发电对重合闸的影响

电力系统中发生的故障一般多为瞬时性故障，在配电网接入分布式发电之前，配电网是单侧电源的放射式结构，自动重合闸在瞬间恢复对故障线路的供电时，不会对配电网保护装置产生任何冲击和危害。而在接入发电是发电之后，加大了故障原因的解析难度，如果故障出现在系统电源的进线阶段，则在自动重合闸时易造成非同期重合闸，对配电网和分布式电源都会产生致命的冲击和危害，也可能使自动重合闸失去迅速恢复瞬时性故障的能力，为电力维护造成严重的后果。如果故障出现在分布式电源的进线处时，故障点可能在失去系统侧电压之后，仍能获得分布式电源的供电，若故障能够快速切除，则可恢复配电网的继续运行，否则，在自动重合闸操作时，分布式电源提供的电流对电弧的熄灭产生阻碍作用，引起电弧的重燃，导致绝缘击穿，扩展为永久性故障。

2.4分布式发电对分支线路保护的影响

在分支线路中，若要阻碍不被允许的大电流通过时，可以利用熔断器进行控制，当较大电流通过熔断器时，若产生的热量达到了熔体的熔点，可导致熔丝断裂，进而保证线路的安全。而在分支线路接入分布式电源后，当发生故障时，若分布式电源和系统电源都对故障点提供同向电流，当这个电流冲击过大时，可能会对相邻的熔断器都产生影响，导致本应正常运行的线路也发生故障；若分布式电源对故障点提供反向电流时，由于熔断器没有辨别电流方向的能力，当这个电流很大时，也会导致相邻熔断器损坏或熔断，这也不符合分支线路中熔断器的保护规则。

2.5电力系统潮流的非单向性

对于传统的配电网继电系统来说，它是由一个比较简单的单电源网络构成的。在发电过程中，电流的方向是由电力系统侧流向负荷侧的。但是，在发电过程中，如果要将分布式发电的电源连接到配电网继电系统中，就会将原来单一的电源网络变成一个由多电源构成的发电网络。利用这种系统发电时，一旦供需不平衡，就会出现反向潮流的情况。在这种情况下，如果一味地利用传统的电网继电保护，不仅不能起到保护作用，还会对继电保护造成不利的影响。要想电力系统能够正常供电，结合可再生能源的特点，对地域性和气候性提出了更高的要求，所以，人们很难预测其中可能发生的问题，导致系统的潮流出现反向的情况。

三、结语

分布式发电是现代电力系统运行中一项重要的技术，其在保证电力系统持续运行方面起着重要的作用。为了保证电力系统的正常运行，保证供电质量，可以考虑对电力系统进行分区，不同的区间使用不同的断路器进行连接，并且由配电站的继电器来完成电路故障的在线感应，并且对故障的类型以及发生的区域进行及时的识别，以此来做出相应的跳闸信号，这样便能够实现故障线路的隔离，而保证其他非故障电路的正常运行，保证电力系统整体的持续运转。

参考文献：

[1]梅一峰.浅谈分布式发电对配电网继电保护的影响[J].科技创新与应用，2015.

[2]张继明.分布式发电对配网保护的影响分析[J].中国电业（技术版），2013.

[3]康锡石.分析分布式电源入网对系统配网电压质量的影响[J].电子测试.2016.

（作者单位：特变电工新疆新能源股份有限公司）