关键词:分布式发电;配电网继电保护
0引言
目前,电力系统主要是集中发电、远距离传输的大型互联网络系统。对于这种系统,控制器可以通过复杂的功率流连续的调节。然而最近几年来,随着电网规模的不断扩大,超大规模电力系统的弊端日益突出,难以适应越来越高的安全性和可靠性要求,以及多元化的电源需求。因此,为了优化配置,降低电源、电力资源的生产成本,智能电网已成为电网发展的未来趋势,而接入分布式发电(DG)是智能电网的一个重要方面。随着科学技术的不断创新和发展,资源利用率将大大提高。分布式发电是有效利用资源和保证发电的途径。然而,随着分布式发电和发展过程中的广泛应用,分布式发电的缺点是一旦分布式发电对配电网结构的广泛使用将产生巨大的影响,并将改变配电网电流方向等多种因素。配电网继电保护能使电网更加稳定、安全,提高电网的可靠性。本文主要分析分布式发电对配电网继电保护的影响。分布式发电并网运行是其发展的趋势。由于其容量小,通常是通过配电网接入电力系统。分布式电源接入配电网之后,将深刻的影响配电网络的结构与配电网中的短路电流大小、流向及分布,必然给电力系统的运行和调度带来了很多的问题。配电网继电保护装置是保证电力系统安全、稳定、可靠运行的重要设备。不可避免的我们会受到分布式发电并网的影响。
1配电网继电保护装置
因为配电网一般是呈辐射状的网络,而且网络结构比较简单,使用和运行比较方便。配电网继电保护装置是与配电网最为直接的一个环节,配电网继电保护装置对整个配电网至关重要。因此有必要对配电网继电保护装置进行单独的介绍和分析。变电站附近的断路器是配电网继电保护的重要位置,其过流、限流、瞬时电流、三段电流均受到保护,这是典型的配电网继电保护装置。过电流保护和限时电流速断保护能有效保护电流线,而瞬时电流速断保护不能保护电流线。一般为了简化电路保护装置,常将过电流保护和瞬时电流保护两种保护装置分为两段保护。三相重合闸能够使故障电路尽快恢复供电。
2分布式发电对配电网继电保护的影响
分布式发电与配电网连接后,增加了原有电网的功率,成为一个多电网。分布式发电系统接入配电网后,无疑会对原有配电网产生一定的影响。其中最重要的是故障电流的影响及其对整个配电网继电保护装置的影响。通过基于形式和基本结构的变化引起整个配电网的分布式发电接入系统的效果,但也使得配电网运行的可靠性大大降低,故障率会增加,故障排除后,还增加了不少难度。因此,需要研究分布式发电对配电网继电保护的影响,主要有以下几点:(1)配电网继电保护误动。当分布式发电系统接入网络,原有供电网络使多个无故障电路可能感应供电网故障电流引起错误程序,使得其他非故障线路电网事故范围扩大。(2)三相重合闸重合闸无效。当分布式发电系统接入配电网线路,由于电力供应导致线路故障,只有运行的保护而不会从分布式电源的电路去除,分布式发电系统将继续为故障点输送短路电流,故障位置就会无法确定。重合闸也与故障状态重合,使重合闸失效。(3)配电系统保护装置的灵敏度下降。当电路接入分布式发电系统中,故障电流将由原系统产生和提供的分布式发电系统。在分布式发电系统出现的时候,人们通常减少分布式发电接入电路对配电网继电保护的影响,但是分布式发电系统通常采用微电网接入配电系统。微电网是一种可以连接电网或选择两种独立运行方式的电子系统。电力系统使整个配电网更加不确定,更易受到外界干扰。这使得以前的配电网保护装置,在这种情况下,才用于电路保护和故障检测。故障的分析、判断和协调可能会失去原有的保护范围和保护效果,从而产生更大的影响:
2.1对配电网电压波动的影响
在没有分布式电源的配电网系统中,所有的负荷都会相应地改变整个系统的电压。靠近线路的末端电压越强波动会越大。当所有负荷集中在配电系统末端时,电压波动对配电网的影响将更加明显。分布式发电对配电网电压的原因主要是两方面的影响:(1)随机分布式发电,启动和停止传输功率的大小,分布式发电与供电负载连接的协调,就会使输出电压出现问题。(2)如果电压变化与分布式发电系统相协调,从输出端到负载端的电压变化将随负载需求的变化而变化,系统电压也会受到限制。
2.2分布式发电系统对配电网继电保护装置整合的影响
虽然继电保护整定装置是提供综合继电保护性能的合理装置,但同一分布式发电系统对配电网继电保护有很大的影响。由于在配电网的网架结构和电网电流的变化,相应的保护定值不变,大大影响了保护装置的灵敏度,相应的增加了难度,通过电网试点保护来处理相应的问题,只有部分故障。
2.3短路电流所受到分布式发电的影响
当故障出现在电网上时,会有一个更大的配电网络短路电流的冲击,大大超过了现有的配电网短路电流的标准,整个系统都会造成不同程度的影响和损坏短路,应该保护的配电网设备相关的逆功率继电器的正常运行无法能正常发挥相应的作用,很难阻止分布式发电对网配电网输出功率。
3分布式发电对配电网继电保护装置影响的解决方案
从以上分析可以看出,分布式发电对配电网继电保护装置有很大的影响,这使得配电网存在相应的故障,难以排除。因此,预防和解决这些影响是分布式发电中需要考虑和分析的问题。随着分布式发电和配电网络更加完善和合理的管理,相应的继电保护能做出快速准确的反应,加强监督监测力度,加强监控技术对负荷的控制,将使得影响降到最低,这是我们可以现在达到预防的的程度。相应的解决方案如下:减少分布式发电的规模。这种方法可以把分布式发电对其最低点的可能影响发挥到最低。但随着需求的增加,发电机组的容量将越来越少。同时加大监测力度,加大应急响应力度。当发生故障时,及时隔离和切断故障点对整个系统的保护作用,并能快速修复故障点,从而使损失降到最小。
4结束语
分布式发电系统在对配电网继电保护的装置的影响分析后,我们可以发现,分布式发电将伴随着日益紧张的资源更快速的发展,并以这种方式将大大有助于我们解决危机造成的能源短缺。这种新的发电方式无疑会对传统电网产生一定的影响,并可能会造成整个电网的供电问题。所以在未来网络的发展过程中,我们接受分布式发电带给我们的方便,也对分布式发电的问题进行了分析,并做出相应的改进,调整分布式发电系统与电网相连,使其更加适应当前配电网系统,分布式发电系统将更高效,为人民创造更多的经济效益和社会福利。
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