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摘要:光伏电源作为一种新的能源类型,在现今电力市场当中受到了较大的青睐。就目前来说,已经逐渐出现分布式光伏电站开始并网运行,对电力资源供应的多元化起到了积极的促进作用。但在此过程中,光伏电站并网也会对配电网继电保护产生一定的影响。在本文中,将就光伏发电并网对配电网继电保护的影响及应对策略进行一定的研究。
关键词:光伏发电并网;配电网;继电保护;影响;应对策略
1光伏发电概述
太阳能是现今我国新能源开发当中的重点,具有着清洁、安全以及分布广泛的特征,通过光伏发电方式的应用,则能够在对太阳能进行有效利用的情况下生产电力能源,能够同现今节能环保理念进行良好的符合。而在光伏电站并网的情况下,也将会对原有电站继电保护产生一定的影响,对此,即需要能够做好该方面内容把握,做好应对措施的应用。
2光伏发电并网对配电网继电保护的影响
2.1影响三段式电流保护
2.1.1电路保护敏感度
当配电网发生意外时,光伏发电下游线路则将发生故障,在对光伏电站接入前,即仅仅有系统向故障点实现短路电流的输送。在该种情况下,继电保护装置即需要能够处理电流。而当接入光伏发电后,新接入的光伏发电以及原有配电系统都会向故障点提供短路电流,此时,原有的继电保护装置仅仅能够感知配电系统提供的电流,并因此对装置的运行敏感度产生影响。
2.1.2保护准确性
在并网处理前,当在馈线位置发生故障时,配电系统仅仅会对故障点提供短路电流,而在并网处理后,则将会对流入故障点的电流进行增加,此时则将影响到保护装置,进而影响到装置动作。
2.1.3相邻电路动作
在并网处理后,当发生故障问题时,流经故障点的电流量则将较大程度增加,因此时故障点绝缘效果的存在,则会使流经该点的电流向着其余线路分流,在影响到相邻线路的情况下使装置发生误动作。
2.2影响自动重合闸
当线路发生短路情况时,系统则会进行自动重合闸处理,此时即需要能够切断故障点供电情况,避免因此对配电网运行产生影响。在光伏发电并网后,如在配电系统以及光伏电站线路上存在故障,如在自动重合闸动作前没有对光伏电站的连接进行切断,则将会使光伏电站不断向故障点提供电流,此时会使重合闸动作情况下发生电弧重燃问题,在导致失败问题发生的情况下对配电网运行安全造成威胁,进而对光伏发电产生影响。
2.3影响熔断器保护
在线路运行中,当发生电流过大情况、且电流值处于线路承受范围以外时,该熔断器则将会自动对电路切断,使其能够得到稳定、安全的运行。通常来说,对熔断器进行安装的位置有两个,即变压器高压侧以及电路分值位置,如在电路末端位置发生故障,此时熔断器则将对操作切断,接入光伏发电的情况下使线路结构也因此发生变化,进而影响到线路系统稳定性。
3光伏发电并网方式与保护设置
3.1并网接入方式
对于分布式光伏发电来说,其有两种典型的接入方式:第一,统购统销接入系统。在实施该方案时,需要先对新的网点开关进行设置,保证其具体位置处于电网10kV母线上,并在新设网点开关位置将电站所在电缆进行接入,此时完成并网接入处理[1]。在该过程中,需要将单位并网点容量控制在400kW-6mW间;第二,自发自用余量模式。在实施该模式时,即需要在用户10kV母线上对光伏接入柜进行设置,之后在该接入柜上对光伏发电站的电缆进行接入。同第一种方案相同,在具体实施该方案时,也需要能够将容量控制为400kW-6mW间。
3.2并网保护配置
3.2.1系统侧保护配置
在线路连接方面,即需要能够先设置好电流保护设施,保证能够向方向元件做好投退处理。在经过验证后,如果无法防治反方向故障,则需要对其进行闭锁处理。在配电侧保护方面,则需要保证三相一次重合闸也能够对自身的作用进行充分发挥,在时间方面,需要保证其时间低于电站切除最长时间,并保证其具有同期以及无压检测功能。这是因当以非同期方式进行合闸处理时,则将在巨大冲击作用下导致严重危害的发生,需要以此避免发生该类问题[2]。节点位置方面,在实际断路器配置时即需要联系相关规定做好合适方式的应用,即先对光分布式光伏发电容量进行调查,之后再进行配置处理。断路器保护方面,则需要能够对常规线路进行应用,在保证重合闸功能的基础上做好线路的无压检测处理。
3.2.2并网断路器保护
要保证分布式光伏电站能够快速监测孤岛,能够快速的切断其同配电网之间的连接。对于非计划孤岛,从孤岛情况发生开始到断开结束,需要保证其时间在2s内。同时,在并网断路器功能方面也具有要求,即需要其具有低周、低压解列功能和高周、高压解列等功能[3]。在接入到配电网后,需要能够将电流保护以及间隙零序电压在电站主变上设置,如在进行并网处理后,在用户内部接入电网,且在具体并网方式应用方面存在不可逆情况时,则需要及时设置好逆功率保护。
4改善光伏发电并网对配电网继电保护影响的策略
4.1加强并网检测
在光伏电站正式介入到电网后,电力企业即需要能够充分联系相关文件标准做好对于电网的安全检测,即以电网接入安全规定为依据做好光伏电站的故障排除以及验电处理。在具体工作中,作为电力企业即需要能够重点检测光伏电站的主要性能,如电网适应性、有功功率输出特性、电能质量、低电压穿越以及SVC性能等,同时联系配电网技术规定要求加强电站接入设备的评估与验收。具体来说,要从光功率预测系统建设和预测能力、全站涉网保护定值与低电压穿越的逻辑关系和低电压穿越能力等方面加强评估实验。
4.2完善技术标准
对于光伏电站并网这项工作来说,需要能够积极做好相关规范以及技术标准的完善与优化。作为电力企业,需要能够充分结合光伏发电的控制功能、技术参数、抗干扰性能以及运行特点等内容进行分析,以此对光伏电站并网的布设数量、规模大小以及接线结构等内容进行确定,同时科学设定无功配置、电压等级以及电能质量等,保证电站并网操作能够有所依据[4]。而对于光伏电站,且需要能够积极完善无功补偿装置、无功发生器以及调压设备,对分布式光伏发电系统在运行当中的标准性以及规范性进行提升,最大程度对并网后对原有电网运行的影响进行降低。
4.3加强无功补偿研究
4.3.1需要全面的研究无功设备容量以及AVC,以此使电站在经过并网处理后也能够同配电网对统一的无功控制系统进行形成,同时做好电抗器以及电容等设备的协调控制。
4.3.2需要能够对光伏电站在配电网方面的无功配置能力进行有效的利用,即同相关设备制造厂家以及科研单位加强研究,对光伏发电当中的无功调节能力进行充分发掘,在保障配网具有稳定区域电压的基础上进一步提升系统输配电质量。
结束语:
总之,我们对光伏发电并网对配电网继电保护的影响及应对策略进行了一定的研究。在未来工作中,需要能够对光伏电站接入配电网的影响进行充分考虑,以科学措施的应用不断提升发电性能,在对并网质量作出保障的基础上实现供电工作的稳定发展。
参考文献:
[1]叶荣波,周昶,施涛,朱凌志.用户侧光伏发电并网的继电保护分析[J].科技通报,2014,30(01):158-161+202.
[2]王贤立,刘桂莲,江新峰.分布式光伏电站接入配电网继电保护配置研究[J].电气应用,2014,33(17):38-41+49.
[3]王卫卫,李可.分布式光伏发电及其对配电网的影响综述[J].电力学报,2017,32(06):466-470.
[4]薛风华,张文远,王小光,沈岳峰.新能源并网对配电系统继电保护影响分析[J].电工电气,2017(09):15-18+40.