分布式光伏发电系统并网对配电网继电保护的影响研究

邹伟华

摘 要：在现如今的阶段，光伏电源作为一种全新的能源，逐步受到了越来越多的人关注，并且在发展的时候，国家也出台了相应的政策，对光伏发电进行支持。目前，越来越多的分布式光伏电站已经进行并网，使得我们国家的电力资源供应呈现出更加多元化的特征。与此同时，分布式光伏电站还会对配电网的继电保护带来影响。基于上述的原因，本文结合笔者相关实践经验，就分布式光伏发电系统就地并网对配电网继电保护的影响进行了分析和思考，并提出了自己的看法，通过和各位进行分享，希望能够给各位带来一些指导和帮助。

关键词：分布式光伏电站;并网;配电网继电保护

光伏发电属于太阳能利用形式的一种，目前，已经获得了突飞猛进的发展和进步。光伏产业也得到了十分蓬勃的发展势头，成为我们国家电力资源不可分割的构成部分。分布式光伏電站并网，能够给配电网的继电保护带来十分深远的影响。面对这样的情况，应该投入更多的精力，对继电保护配置进行针对性的优化。

1分布式光伏电站并网对配电网继电保护造成的影响

在通常的情况下，我们国家现行使用的中低压配电网的供电形式往往都是单电源辐射状供电，并且接线方案也比较简单。对于配电网系统馈线，不管是电流还是功率，都具有单一性的特征，基于此种原因，不论是对系统的保护，还是对后续的扩容工作，都会带来十分积极的影响。配电网的继电保护工作，就是针对此种情况，进而有效的进行设置。在一般的情况之下，电压等级为10KV的配电网当中，往往采取阶段式的电流保护。若是在配电网当中接入分布式光伏电站，在某种程度上，就转变了配电网的传统构成，由多电源的方案，替代原来比较简单的结构形式。

1.1影响三段式电流保护

在传统的配电网之中，运用的常见保护配置就是三段式电流保护，分布式光伏电站并网接入，改变了传统的电源分布。当系统出现故障，就会导致光伏发电的电流与故障电流出现变化。上述故障电流，会对电力系统的运行状态带来十分严重的影响。基于此种原因，对三段式电流保护带来的影响体现在下面几个方面：首先，对保护动作的灵敏度会带来影响，当配电网出现故障，并且出现故障的位置恰好处于光伏发电的下游，面对此种情况，在进行光伏并网接入前，只有电网系统对故障点进行源源不断的输入系统电流，对于继电保护装置来说，流经保护装置的只有系统短路电流。然而，在光伏电站完全接入到配电网之后，光伏电源会助增故障电流，保护灵敏性会提高;同时分布式电源也可使得故障电流减小，降低保护的灵敏性。第二，对于电流保护的可靠性，同样也会造成影响。假设两条相邻线路，其中一条线路末端发生故障，此时位于另一线路的分布式电源会向故障点注入电流的同时向上级保护注入相反的故障电流，而且该电流与分布式电源的容量有关，如果上级保护未安装方向元件，可引起上级保护误动作，影响了保护的可靠性。第三，影响配网保护的选择性。假设故障发生在线路末端，如果没有分布式光伏电源，正常情况下下一级保护电流速断保护不会发生动作，由于分布式光伏电源的作用，流过保护装置的电流会增大，而且接入容量越大，故障电流也越大，故障电流有可能造成上一级保护动作，影响保护的选择性。

1.2影响自动重合

结合当前的情况来看，我们的配电线路通常都属于单侧电源。在这样的情况下，一旦线路出现问题，系统便会进行自动重合工作，通过采取这样的方式，对故障点进行隔离，从而有效的避免了对配电网的正常运转带来不必要的影响。但是，假设在分布式光伏电网完成并网以后，如果在光伏电站和配电系统之中出现了故障问题，在这样的情况之下，配电系统如果在自动重合闸发生作用之前，没有及时的将光伏电站进行切割，在某种程度上，就会导致光伏电站不断的对故障点提供电流，在这样的情况之下，就会造成重合闸出现问题，对于全部配电网的安全，造成了巨大的威胁。面对这样的情况，在当前的保护系统下，如果出现了某些运行故障，在某种程度上，需要在自动重合闸做出动作以前，就需要将配电网当中的光伏电站进行切断，并且还需要把反孤岛保护设置在分布式光伏电站端。

2分布式光伏电站并网方式及其继电保护设置

2.1分布式光伏电站并网接入方式

对于分布式光伏电站并网来说，在一般的情况下，其接入方式可以概括为以下几种。方式一：低压分布式光伏与其他供电用户接入同一公用变压器，通过新建或增容配电台区或网架优化，解决设备重过载、过电压等问题，满足低压分布式光伏的接入及消纳。方式二：通过对单个或多个台区内的低压分布式光伏接线方式进行改造，集中汇流后，通过专门的升压变压器接入10kV配电网，传统配电供电台区与低压分布式光伏台区独立运行。方式三：低压分布式光伏可接入配变低压母线、第一级低压分支箱、第二级低压分支箱或配电箱，或就近T接于线路上。

2.2分布式光伏电站并网保护配置

对于110kV电压来说，在对保护装置进行保护配置的时候，需要以母线段作为单位，在这其中，不仅包括高频、低频以及高压和低压等保护设施，同样还存在着光伏电站连接线短路器。在对配电网10kv光伏电站的线路进行连接的时候，最为关键的一个措施就是要设置电流保护措施，并开展方向原件退投工作。若是经过必要的验证，不能够对反方向的故障进行很好的防止，基于此种原因，就需要把这个方向进行闭锁。在进行配电网测线路保护工作的过程之中，需要从源头上确保三相一次重合闸能够发挥出一定的作用。并且在时间这个角度上，重合闸所需要的时间不能够超过对光伏电站进行切除所消耗的时间。除此以外，在对其功能进行检测的时候，需要对无压的情况进行测试。只有这样，才能够最大限度的避免出现某些意想不到的情况。

2.3并网断路器保护

在一般的情况下，并网总断路器需要开展过流保护配置。除此以外，分布式光伏电站还需要能够对孤岛进行迅速的测试，并对其和配电网的连接进行十分迅速的切断。对于那些非孤岛形式的，可以在两秒之内完成并网断路器的切断工作。在分布式光伏电站和配电网进行接入之后，还需要设置必要的间隙零序电压。若是分布式光伏电站在完成并网工作以后，并且在用户的内部电网进行接入的时候，所采取的并网方式为不可逆的，在这样的情况之下，就需要开展一定的逆功率保护配置。

3结束语

综上所述，伴随着对清洁能源的大力提倡，分布式太阳能光伏发电在一定程度上，展现出了十分巨大的潜力，在我们国家未来的电力系统之中，占据着不可替代的关键性作用。与此同时，在完成分布式光伏电站并网接入工作以后，需要对电力系统的运转以及管理投入更多的精力，只有这样，才可以确保整个电力系统运转的更加安全高效和稳定。

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