分布式发电对配电网继电保护的影响付宾

分布式发电对配电网继电保护的影响付宾

(国网河南省电力公司三门峡供电公司河南三门峡472000)

摘要:随着社会经济的发展,电力能源已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分,同时,它被广泛应用到了许多行业中。近几年,尽管我国在发电事业方面投入了大量的资金,但是,在分布式发电对配电网继电保护的过程中,始终存在一些问题,这严重影响了发电效率。本文从分布式发电的概念和优点入手,简要阐述了我国分布式发电对配电网继电保护的影响,并提出了相应的解决对策,以期提高分布式发电的发电效率。

关键词:分布式发电;配电网;继电保护;发电效率

随着人们社会各界对电力能源需求量的增加,电力系统的完全性和可靠性尤为重要。而分布式发电可以很好地保护配电网继电线路,提高线路的安全性和可靠性,避免发电过程中可能会发生的危险。众所周知,与其他发电方式相比,分布式发电具有许多优点——不仅发电电源的规模比较小,消耗的资金比较少,还可以采用更高效的方式将发电电源布置在用户周围。另外,这种发电方式对环境的污染也比较小。由此可知,分布式发电方式有很好的发展前景,并且我国许多地区都已经开始采用这种发电方式。但是,受各方面因素的影响,我国仍然还有一些地区没有应用分布式发电。通过分布式发电的应用,改变了传统配电网模式,推动了配电网的更新与发展,但在一定程度上加大了配电网运行难度,配电网电流分布、大小以及方向的改变,对配电保护装置造成了一定的影响,这就要求不断加强配电网继电保护,确保整个电力系统的正常运行。

1分布式发电概念

分布式发电作相对而言,算得上是一门新型的技术,它于人们传统印象中的大容量集中发电是不同的,也被称之为分布式能源,发电方式分散并且是非集中式的。其主要特点是在用户附近而且容量通常都比较小,能源一般采用可再生的能源,例如天然气、太阳能、生物质能、小型风力发电、小型水力发电等。分布式发电一般要接入配电网,因而影响到配电网的多方面性能,例如电网的可靠性、短路电流以及继电保护等方面。分布式发电一般采用许多电子装置,电子装置的设计要保证防止大电流通过。

2分布式发电的主要优点

分布式电源适用于低压或中压的配电网,且还会影响到配电系统的使用。传统的配电系统只有对用户分配电量的作用,而新型的配电系统则具有功率交换的功能,具体就是将收集起来的电力进行传输送至别的地方,且分配至用户。因此其未来不仅仅是简单的配电系统更具备电力交换的功能。分布式发电特点是分散性、随机性。电网里接入较多的分布式电源将会影响配电系统的安全稳定运行情况。从电网保护方面入手,这种系统缺乏一定的过载能力。一旦分布式发电接入电网中,引起电网特性会发生相应的变化,另外分布式发电所具备的电子装置也会影响到电网原有的继电保护功能的发挥。有人提出了一种自动装置配置方案用于分布式电源并网时的保护作用,用允许式方向纵联保护方式来代替配电网原有的距离保护,使并网变电站的供电变得更加可靠。分布式电源注入的容量问题要从保护供电可靠性方面出发,要研究确定分布式电源注入容量水平的基本条件。主从式区域纵联保护方案可以用来解决高渗透率的配电网继电保护问题,这种方法是基于纵联比较保护原理,以通信为基础,用来保护配电变电站。

3对配电网继电保护的影响

3.1继电保护过程会产生拒动与误动

分布式发电会导致配电网继电保护过程中出现拒动和误动的现象,进而严重影响分布式发电的效率。众所周知,对于大部分电力系统而言,发电过程中的潮流都是单向流动的。在发电过程中,当系统发生故障时,故障电流的流向是从系统的电流侧流向故障位置的。但是,对于分布式发电而言,如果将分布式发电的电源接入电力系统中,就会发生电力故障。一旦分布式发电电源中引入了一些额外的线路故障电流源,电路就会产生双向电流,发生故障的位置则会处于短路电流中,继电保护装置检测到的电流值小于正常值,进而严重影响继电保护装置的灵敏性。

3.2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,因此,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。

3.3对故障电流和电网运行安全的影响

通常情况下,向配电网中引入分布式发现系统,会对到期故障电流造成一定的影响。当继电保护系统确定故障电流时,也会受到一定的影响。此情况下,为了确保继电保护系统自身效果的充分发挥,应当选用串联电抗模型,并将其作为分布式发电模型进行相关操作,可在电力系统出现故障问题时,产生与电源一样的电流,之后,系统就可依据分布式发电系统间的差异,明确不同的抗电值。因此,分布式发电在故障电流注入能力方面具备不同的表现形式。同时,由于利用传统的配电继电系统发电时,主要采用的是辐射状的单向电源供电系统。在电网供电的过程中,如果因为某些因素发生故障,系统中出现电流或者单向潮流时,原来的电网继电保护装置将会在最短的时间内解决这些电流故障。但是,利用分布式电网发电不仅不能及时解决这些故障,还会严重影响供电系统的正常运行及其安全。

4应用分布式发电的有效对策

4.1加装故障限流器

为了将分布式发电更好地应用到配电网继电保护中,应该尽快加装故障限流器,避免相关事故再次发生。例如,可以在配电网线路上加装合适的故障限流器,利用它来减小配电网电路中的故障电流,避免电路中出现电流或者潮流等情况。但是,在选择故障限流器时,要根据配电网的实际运行情况选择超导型的故障限流器。

4.2加装附属保护措施

为了保证配电网继电发电过程的安全性和稳定性,必须要在配电网继电装置中加装一些其他的保护装置。在配电网中加装其他保护装置,不仅可以避免分布式电源对电网造成的影响,还可以提高配电网继电保护的安全性和可靠性。例如,可以在配电网继电线路上加装一些电气量,以此作为度量单位的主要保护,避免发电过程中出现不必要的麻烦影响分布式发电的正常运行和发电效率。

5结语

综上所述,在配电网继电保护中,分布式发电起到十分重要的保护作用,因此,必须要对其加以重视,并且持续增加对分布式发电事业资金的投入力度,持续对分布式发电的相关仪器设备进行改革和完善,以使其可以更好地在多个领域被应用,继而提高分布式发电的发电效率。同时,对于分布式发电在配电网继电保护过程中产生的一系列问题,如果发现,就要及时进行处理和解决。

参考文献:

[1]许琴.含小容量分布式电源的配电网区域继电保护研究[J].电工技术,2014(03).

[2]陈建杰,郝永晶,纪元,等.分布式电源对配电网继电保护影响的仿真与分析[J].上海电力学院学报,2014(01).

[3]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(12).

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