分布式电源并网条件下的配电网继电保护解析

分布式电源并网条件下的配电网继电保护解析

(1.广东电网公司珠海供电局广东珠海519000;广东省中山市坦洲供电分局广东中山528467;广东珠海金湾发电有限公司广东珠海519000)

摘要:分布式电源一旦接入配电网络,就会连带的引起线路功率方向的改变,虽然其能够对电流线路产生分流和疏导的作用,但是它会导致电源保护装置的异动,降低报警设备的敏锐度,因此在实际的操作过程中有一定的难度。本文从分布式电源配电网的特征入手,对并网条件下分布式电源的配电网继电保护进行了分析和论述,希望能够给相关的工作人员以参考启示,推动我国分布式电源配电网继电保护工作的进一步发展。

关键词:分布式电源;并网条件;配电网继电保护

Analysisofdistributionnetworkrelayprotectionunderdistributedpowergrid-connectedconditions

HuangZhixin,LiRongqiu,LuoHuazhi,

(1.ZhuhaiPowerSupplyBureauofGuangdongPowerGridCorporation,Zhuhai519000,China;2.TanzhouPowerSupplyBranchofZhongshanCity,GuangdongProvince,Zhongshan528467,Guangdong;3.GuangdongZhuhaiJinwanPowerGenerationCo.,Ltd.,Zhuhai,Guangdong519000,China)

Abstract:Oncethedistributedpowersupplyisconnectedtothepowerdistributionnetwork,itwillcauseachangeinthepowerdirectionoftheline.Althoughitcansplitandpertthecurrentline,itwillcausethepowerprotectiondevicetochangeandreducetheacuityofthealarmdevice.Therefore,thereisacertaindifficultyintheactualoperationprocess.Thispaperstartswiththecharacteristicsofdistributedpowerdistributionnetwork,analyzesanddiscussesthedistributionprotectionofdistributedpowersupplyundergrid-connectedconditions,andhopestoproviderelevantstaffwithreferenceenlightenmenttopromotedistributedpowerdistributioninChina.Furtherdevelopmentofgridrelayprotectionwork.

Keywords:distributedpowersupply;grid-connectedcondition;distributionnetworkrelayprotection

一、前言

随着社会经济的高速发展,电力能源的利用效率不断攀升,但是随着全球范围内电力资源使用危机的频发,以往集中式电力体系发展的缺陷和不足也逐渐突显,在集中式的供电体系下,较为容易出现大范围的停电、断电事故,会给人们的生活、工厂的生产造成极为严重的负面影响。如何有效规避集中式供电体系的弊端,成为了横跨在电力企业面临亟待解决的问题。分布式电源对自然环境的适应性更强,能够在复杂的施工环境中正常作业,项目的前期投资不高,并且符合国家节能环保的政策要求,运行流畅稳定,能够更好的适应时代发展的需求,是极为重要的独立电源系统[1]。

二、分布式电源的配网特征

分布式电源本身是一个舶来概念,它是在上个世纪的九十年代,由中国学者从外国引进的,分布式电源是DistributedGeneration?的汉译,很多时候人们会将其简称为DG。分布式电源的使用可以让以往以化石能源为主体的能源结构得到优化、改善,同时可以让现有的电力网络供电模式变得丰富多样,满足用户多种不同的个性需求,让供电变得稳定、可靠,给人们营造健康、舒适的用电环境。

在具体的电路系统中,当线路的始端出现故障,该故障就会具有可移动性,故障会随着电流故障位置的变化产生位移,笔者使用的分布式电源配网方案是针对本地的电网信息数据展开的继电保护系统,其核心是在线路的始端装配一个系统全面的电流保护装置,当线路内部出现故障时,始端的保护装置会对故障发生的位置进行合理的预估、判断,并将决策指令通过数据信息的形式传导给相应的下游保护装置,存在于系统分支线上的保护装置,都会受到始端保护装置的管控[2]。以下是分布式电源的配电网模型(如图一所示)以及产生线路故障时,等效电路的运转情况(如图二所示)。

图一:分布式电源的配电网模型

公式四中的KK为可靠系数值,而IAB、IBC、ICD分别表示分布式电源并网条件下的从AB段、BD段、CD段线路末端呈现出的三相短路电流,并且该短路电流应该处于系统运行的最大范围之内。当电力供电系统出现电路故障时,处于线路终端的安全保护装置可以通过测算相应的始端电流变化值与各分支电流的整定短路电流值,通过数据之间的比对,得出相应的大小变化数据,并以此作为依据得出故障区域的范围。例如当线路发生故障时,首先应该测算Is和IsetA的数值,此时如果Is<IsetA,那么线路故障不发生在AB段,此时需要再次进行算Is和IsetB的数值比对;如果Is>IsetA,那么可以判断线路故障发生在AB段,此时还是需要继续进行Is和IsetB的数值比对,以确保数据的完整性。

图三:分布式电源配电网络图

第一,分布式配电网内的f1故障点。

f1的故障点位于配电网络的系统内部,此时分布式配电网络的正常运转流程和故障运行流程处于重叠状态,两者并行、叠加。依据等效网络的原理,此时的故障电流应该可以直接等效为处于正常运转流程中的分量电流和处于故障运行流程的分量电流的两者之和。通过对正序电流相角在f1故障点的前后比对可以得知,位于节点A位置的电流相角变动偏向为负,位于节点B位置的电流相角变动偏向为正,由此可以判断处于线路内部的故障点两端的电流相角的变动方向刚好相反,一正一负。

第二,分布式配电网内的f2故障点。

f1的故障点位于配电网络的系统外部,此时分布式配电网络的正常运转流程和故障运行流程相互分离状态,互不影响。通过与f1故障点相同的正序电流相角比对,可以得出节点A与节点B处的电流相角的变化方向一致,当节点A为正时,节点B也为正;当节点A为负时,节点B也为负,由此可以判断处于线路外部的故障点两端的电流相角的变化方向具有一致性,同正或同负。

由上述的原理和公式,可以对含分布电源配电网继电保护情况进行分析和应用,便于找出对应的故障点。

四、结语

分布式电源并网条件下的配电网继电保护工作是极为重要的电网运转环节,笔者通过对配电网络故障的有效分析,从故障电流的变化程度入手,对配电网络故障范围的推断给出了相应依据,在日常的分布式电源的并网设置中,只有有效的发展故障的所在,才能给配电网的继电保护提供强有力的技术支撑。

参考文献:

[1]张宝杰,高发亮,吕孝臣.分布式电源接入配电网对继电保护的影响分析及改进策略[J].电子测试,2019(06):100-101+93.

[2]张兆云,林璞,王星华.交直流混合配电网继电保护研究综述[J].电力系统保护与控制,2019,47(05):179-187.

[3]刘泽华.探析分布式发电对配电网继电保护的影响[J].科技风,2018(35):180+185.

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